科普：“室温超导”为何经常闹乌龙？备受瞩目的“超导”究竟是什么？

7月底，韩国一家初创公司在其未经同行评审的预印本论文中称，一种名为“LK-99”的铜、铅、磷和氧的化合物可以实现室温超导。这一消息迅速引发物理学界和产业界的关注，多国科学家纷纷尝试复制LK-99。日前，《自然》（《Nature》）杂志的一篇报道总结了国际上不同实验室的重复实验结果，指出LK-99不是室温超导体，并解释了这种材料出现类似超导行为的原因。名噪一时的LK-99终于尘埃落定，被认定为乌龙事件。 室温超导一直是物理学家们期待抵达的高峰。在探索室温超导的百余年中，LK-99不是第一种被宣称实现室温超导的材料，也不是第一种在后续验证中陷入争议的材料。事实上，很多所谓的“室温超导体”最后都无法定论，物理学家们将其类比为不明飞行物UFO，称其为“不明超导体” USO（Unidentified Superconducting Object）。今天我们就来了解一下什么是室温超导，为何它总是命运多舛？曾经的疑似室温超导体后来又如何了呢？

韩国研究团队打造的LK-99材料，让室温超导的概念又一次被推上风口浪尖。然而，在后续其他科学家的复现工作中，不管是实验还是理论计算，论文结果都大相径庭，有的论文给出了支持超导的几项证据，有的认为只是普通磁性材料，甚至是杂质的假信号。最终，经过数十次的重复，许多专家确信LK-99并不是室温超导体。

室温超导究竟是什么？为何能让科学界如此重视？这还得从超导现象的发现说起。

1911年4月8日，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯通过实验发现了超导现象，即导体在特定条件下（如温度、压强、磁场等）电阻为0的现象。昂内斯将汞放到液氦中冷却，结果发现被冷却到4.2K（-269℃）的汞突然没有了电阻。

在昂内斯观察到超导现象之前，物理学家们对于导体在接近绝对零度时的导电性质并没有一个统一的意见，有的物理学家甚至猜测电流在接近绝对零度的导体中会几乎完全停滞，也就是说导体的电阻会趋于无穷大，就连19世纪著名的物理学家、冠名绝对温标单位的开尔文勋爵也是这么认为的。显而易见，昂内斯的发现平息了关于导体在低温下会有什么性质的争论。后来，昂内斯获得诺贝尔物理学奖，发现超导现象正是其获奖的重要贡献之一。

超导其实是物质的一种特殊状态，它有两个最主要的衡量指标：临界温度和临界磁场，而它的特性是零电阻性和完全抗磁性，这样的特性让超导的应用前景十分广阔。例如，超导体电阻为零，可以无损耗地运输电力；它有完全的抗磁性，液氮超导磁悬浮就是很直观的表现；它可以很方便地按照电磁感应定律产生强大的磁场，用于医院里的核磁共振……但昂 内斯观察到的超导现象，需要的温度是-269℃，如此低的温度意味着超导体基本没有任何日常实用的可能性。

如果想将超导体应用到现实中，那么必须有接近日常生活的工作温度和压强环境。因此，在确认超导现象存在以后，如何将产生超导的温度和压强推进到接近日常状态，即研究室温超导便成了物理学家们的夙愿。

无论如何，关于室温超导的一言一行如此受到广泛关注，与人们愈发意识到超导体的重要性及现代科学技术的发展分不开。