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作者: jfsu (水精靈)
標題: Re: [問卦] 常溫超導差不多等於哪種等級的發明..？
時間: Fri Jul 28 23:31:27 2023
※ 引述《norvasc (Norton)》之銘言：
: 剛剛看到熱門文章第一篇下面很多人在討論常溫常壓超導
: 如果是真的 好像是很厲害的發明
: 但非相關科系還是沒什麼概念
: 如果以歷史上的發明來比擬的話
: 常溫超導差不多等於哪種等級的發明..？
: 手機？ 電腦？ 網路？
: 有八卦嗎
相當於工業革命等級。
過去高溫超導的發現，有人認為相當於鐵或是電的發現；若是室溫超導材料
實現並能投入應用，那絕對是全世界的工業革命。
最簡單的應用就是你我熟知的磁浮列車。一般的列車因為存在車輪與軌道的摩擦力，
速度有其上限，即使可以用最高速行駛(高鐵300KM/hr)，但考慮到噪音、震動與安全
一般都會降速行駛。如果能讓車輪離開軌道，就可以更達到更高速、平穩、無噪音，
也不容易脫軌，煞車也容易，大城市之間的交通運行更是如魚得水。
不過，這些磁浮設備造價昂貴，cost down的唯一解就是使用「超導體」。
1911年，昂內斯（Heike Onnes）首先發現超導現象，他也因此獲得1913年
諾貝爾物理獎。
在此引用Wiki:
超導現象（Superconductivity）是指材料在低於某一溫度時，電阻變為零的現象，
而這一溫度稱為超導轉變溫度(Tc)。超導現象的特徵是「零電阻」和完全「抗磁性」。
它的重要性不言可喻，要是能消除電阻，電力在傳輸過程中幾乎不會有任何損耗。
只不過它有個致命的缺點，就是要在超低溫才能維持其超導性。光是弄個這樣的裝置
，花費的成本是非常高昂的，這也是讓是室溫超導成為物理學家尋找的聖盃。
由於過去實現室溫超導的條件都是在極高壓的環境底下，但這個韓國團隊所發現的
室溫超導材料LK-99 在「常壓」底下即可實現超導。
K-99的Tc是126.85C(400K)，也就是說在這個溫度以下，它能展現其超導現象(零電阻)。
根據團隊提供的圖表顯示在攝氏60度以下，電阻幾乎為零；超過60度，電阻緩慢上升；
直到127度，電阻值就瞬間增加，也失去超導現象。
另外，超導體有個很特殊的現象叫做「邁斯納效應」(Meissner Effect)。當物體
處在超導態時，其內部磁場強度為零，這意味著磁力線無法穿過超導體，或者說超導體
具有完全的抗磁性。
我們在影片中看到，把LK-99放在磁鐵上，LK-99會飄浮起來，好像有個看不見的力量
把它舉起（即先前提到超導現象的抗磁性）。所謂有圖有真相，先不管影片是否捏造
或後製，團隊所釋出的影片，比起之前其他團隊的紙本論文，更讓人感受到這項究
成果帶來的震撼力。
目前尋找室溫超導的方式就是試誤(trial and error)，就跟神農嘗百草一樣，
不斷地嘗試，這種材料不行就換下一個，成功了都是故事，失敗了都是事故...。
後來，出現了一種新的物質，被稱為高溫超導體。這裡的「高溫」是相對於絕對零度
而言的。在1986年，臨界溫度超過90K的物質被發現了。
可惜的是，到目前為止，沒有理論可以解釋高溫超導的特性（BCS理論是39K）。
所以想要拿諾貝爾獎的鄉民，可以朝高溫超導的理論前進。這是題外話。
正因為如此，科學家才會用亂槍打鳥的方式，尋找溫度更高的超導體。這也是為何
每隔一陣子，就會有科學團隊宣稱發現新材料；不過，等熱潮消退，又會消聲匿跡
一陣子，再次等待下一個團隊的爆掛。
無論如何，希望這個韓國科學團隊的大發現，不會變成綜藝天王口中的下面一位，
一戰成名，但二戰就成謎...。
讓我們再次回到應用面。雖然邁斯納效應僅能在磁性物質上呈現效果，但我們還是
可以用超導磁鐵來讓非磁性物質飄浮起來。簡單來說，利用磁浮技術（弄個比
地球磁場(0.5高斯)強上百萬倍的磁場)，類似在電影《回到未來》中的空浮滑板
(Hover Board)或是空浮汽車啥的不再是夢想，甚至只要穿戴用超導磁鐵做成的裝置
便可以成為在天空飛來飛去的鋼鐵人（可能會改名為磁浮人）。
最後，要是實驗室真的製造出這個東西，這絕對會推動工業革命。至於能賺進大把鈔
票的概念股為何，我想這就是各位鄉民的家庭作業了。
Reference
1.wiki
2.科學五千年
3.不可能的物理學