如果被告知 未来从北京到上海 地面通勤只需1.5小时 核磁共振设备能小到放进乡村诊所 计算机芯片再也不用担心发热问题…… 你会感到难以置信 这是科幻电影里的桥段？
这些看似遥远的构想 都关联着同一核心概念——室温超导 中国科学院物理研究所研究员靳常青 通过一系列直观且令人印象深刻的实验 向人们展示了室温超导一旦变为现实 将给我们的日常生活带来何种巨变 超导究竟拥有何等奇效？
自1911年超导现象被发现以来 无数科学家持续钻研却发现绝大多数材料必须借助制冷设备才能在极低温度下呈现超导特性 超导现象的本质是什么？靳常青运用通俗表达阐述某些特殊材料在特定低温条件下会显现两个“反常”特性：零电阻——电流顺畅流过毫无能量损耗且不产生热量；完全抗磁性（迈斯纳效应）——磁场无法穿透被磁铁“悬浮”。以钇钡铜氧高温超导体为例 当用液氮将温度冷却至约-196℃后 放置于永磁轨道上 该材料会稳定悬浮 即使轨道完全颠倒超导体依然停留在轨道下方 既不会坠落也不会接触轨道 好似被无形力量“固定”在那里 视频详解 靳常青说明 第2类超导体内部同时包含超导态与正常态 当此类超导材料置于磁场中 超导体内部正常区域的磁通线如同“钉子”般锁住超导体 使之与磁铁紧密结合 水在常温下也能结冰？高压创造新领域 很多超导材料的制备需要借助极端条件技术 即高压 在普通认知中 水在常温下保持液态 只有降至0℃才会凝结成冰 而一项实验打破了人们的固有认知 在室温约20℃的环境下 对普通液态水施加约1万个大气压 水中竟然“生长”出半透明冰晶 随着压力增大 从显微镜中能够清晰地观察到冰晶逐渐扩大并展现完美晶型的过程 靳常青介绍 该现象源于水的特殊性质 绝大多数物质固态比液态密度大 但水却截然不同 常压下冰会浮在水面这一“反常”特性保障了地球生命 若冰的密度大于水 海洋在冬季将完全冻结 生命进化可能从源头上被中断 而在高压下形成的热冰 无论在结构形态还是密度上都与自然界的常压冷冰截然不同 靳常青谈到高压是一种极为独特的手段 宇宙空間中绝大部分实体物质内部处于高压状态 从地表的1个大气压到地心360万个大气压 再到中子星内部难以想象的极端压力环境 压力能够将我们认为是“不可能”的事变为可能 “氢”也存在金属形态？金属氢引领两项颠覆性技术 氢通常以气体或水的形态存在 但当氢被施加极端超高压时 会被压缩成固体进而转化为具有导电性的金属 甚至可能成为室温超导的候选材料 这种物质称为“金属氢” 由诺贝尔奖得主尤金·维格纳于20世纪30年代首次提出 经过近百年科学探索 尽管目前距离在实验室中真正压出金属氢所需的压力在技术上仍存差距 但科学家们坚信 最终能够实现金属氢的诞生 金属氢将为人类带来什么？靳常青阐述 金属氢一旦实现 不仅可作为超导材料应用 还能作为聚变的初始点火装置——因为它是人类已知化学能中能量密度的顶点 再往上便是核能 2003年 诺贝尔奖得主维塔利·金茨堡教授在演讲中将“金属氢”列为21世纪上半叶物理学最重要的三大科学问题之一 与“可控核聚变”和“室温超导”并列 换句话说 攻克金属氢 可能同时推动两项颠覆性技术实现：让超导进入日常生活也让“人造太阳”离我们更近 室温超导若变为现实 日常生活将发生怎样改变 医疗领域：核磁不再依赖昂贵液氦→设备小型化价格降低→普及至社区/乡村医院 交通领域：超导磁悬浮突破高铁600km/h上限→京沪通勤时间压缩至1.5小时左右 信息领域：芯片零发热瓶颈→突破现有算力天花板 能源领域：超导输电无损耗→载流量是普通电缆10倍以上 超导现象的出现 就仿佛
