近日，由首爾初創公司量子能源研究中心 (Quantum Energy Research Centre) 的 Sukbae Lee 和 Ji-Hoon Kim 領導的團隊在 arXiv 網站於 7 月 25 日發布的研究報告公布了他們使用 「LK-99」 所製成的 Room-temperature superconductor (室溫超導體) 的研究成果，吸引了國際的目光。
LK-99 目前被視為一次千載難逢的物理學突破，如果其研究成果被成功驗證的話，將讓其背後的人獲得諾貝爾獎。那是因為它被認為是一種實用的超導體 - 一種在室溫下就能運作的超導體，因此可能將粒子加速器的力量帶給一般的民眾使用。
這項發現的詳細內容於七月下旬在南韓的兩篇論文中公開，引發了社交媒體的瘋狂討論。
南韓科學家稍早提出的一項非凡的研究成果已經引發了人們對於烏托邦未來的瘋狂期望，如火車在軌道上方飄浮，而最重要的是 - 你的手機電池將會有驚人的使用時間。
什麼是超導體 (superconductor)
所謂的超導體，是指在某一特定溫度下，其電阻達到零的材料。其用途非常廣泛，例如在醫療領域的核磁共振（MRI）所謂的超導體，指的是在某特定溫度以下，其電阻完全消失的導體。
這種材料主要有兩大顯著特性：零電阻和絕對抗磁。當超導材料的電阻變為零的這個特定溫度被稱作超導轉變溫度。基於這溫度，超導材料可以區分為低溫與高溫超導體。
這裡所說的「高溫」，其實是相對於絕對零度的，仍然低於水的冰點攝氏0℃。科學界持續探索方法來提升超導體的轉變溫度，而當前的高溫超導體溫度記錄由馬克普朗克研究所保持，達到203K（-70°C）。
由於它具有無電阻的特點，超導材料在產生強磁場的領域有廣泛的應用，例如MRI核磁共振影像技術以及無線通信的超導濾波器中都有應用。而超導體在永續能源領域具有巨大潛力。目前電力傳輸過程中因銅導線的電阻造成能量損耗，但使用超導體可避免此問題。
所以超導體現在並不特別實用嗎？
許多材料可以作為超導體運作，但換句話說，那些"高溫"的只能在大約-150C（-238F）的條件下工作，這需要使用像液態氮這樣的物質來達到極度低溫。
這意味著他們的使用範圍僅限於像磁浮列車，量子電腦和粒子加速器這樣的高度專業化、強大的設備。的確，目前的超導體無法被應用在日常生活中，如 iPhone。
如果您不是物理學家，那麼您可能唯一接觸到它們的地方就是進行 MRI 掃描，那些先前提到的超導體磁鐵現象對於處理準確的醫學影像至關重要。
超導體研究的"聖杯"就是找到一種在正常溫度下工作的超導體
如果不需要低溫系統即可使用超導體特性的話，這將徹底改變所有使用電力的事物。因為大部分超導材料所缺乏的另一個關鍵特性，就是能將其製成實用的線材，這也是銅成為眾多年來日常優良導體的原因。
什麼是 LK-99
「LK-99」是由含鉛、氧、硫和磷的幾種物質混合而成的粉狀物。經過高溫熱處理數小時後，它會進行化學變化，轉化為灰黑色的固體。如果南韓的研究確認其效能，這可能會在核反應爐、電池和量子計算機等領域帶來巨大的突破。據說這是一種相對常見的材料，名為鉛磷灰石，並由一些銅原子加固。
南韓的科學家聲稱，在正常環境下，它能夠無阻力地傳導電流，並且能排斥足夠強大的磁場，使其能夠在磁鐵上方懸浮（這被稱為邁斯納效應 - Meissner Effect）。
對於他們的研究結果，尚未有人回應評論的請求，這些結果尚未經過同行評審（學術研究的黃金標準），並正在由一個南韓委員會進行驗證。
與此同時，來自其他國家的研究人員正在競相看看他們是否能夠複製他們的結果。
理論驗證的難題
複製者首先嘗試按照韓國團隊描述的工藝合成LK-99，其中包括混合粉末成分和兩個階段的加熱，第二階段達到925°C。
為了確認所得材料的結構和特性，使用了 X 射線衍射（一種原子成像技術）。The Beihang team 得出的結論是，其樣品的結構與LK-99的結構“高度一致”。
印度國家物理實驗室團隊成員、物理學家 Veerpal Singh Awana 承認他們的樣本與韓國團隊的樣本之間存在細微差別。“我們的 LK-99 與報導的超導 LK-99 非常相似，”他說。
但倫敦大學學院的化學家羅伯特·帕爾格雷夫表示，通過這些複製嘗試獲得的兩種 X 射線衍射圖案與韓國團隊的圖案以及彼此之間都有顯著不同。
帕爾格雷夫表示，東南大學團隊獲得的 X 射線衍射數據與韓國團隊的樣本更加一致。但一些研究人員對在-163°C 下實現零電阻的說法提出了質疑。劍橋麻省理工學院的凝聚態物理學家 Evan Zalys-Geller 表示，電阻測量不夠靈敏，無法區分超導體和銅等低電阻金屬。（東南大學團隊成員沒有回應）
室溫常壓超導體 LK-99 驗證！台大凝態中心實驗結果
來自台灣的台灣大學的團隊發布了直播，顯示LK-99在磁鐵上方懸浮。這很重要，因為真正的超導體可以在任何方向上懸浮在磁鐵上，而不會像指南針那樣旋轉。
台大物理學系的王立民教授對LK-99進行實驗重現，指出得到的是一種具有反磁性質的材料。然而，這反磁性與超導所表現的不同，它未呈現超導特點，也未見到電阻下降的情況。
王立民教授指出，該結果處於半導體和超導體之間的階段，還有進步的空間。在製程方面需進一步努力優化。他強調，此實驗結果並非完全否定LK-99的可能性。當溫度下降時，電阻反而上升，更呈現了半導體特性。儘管材料表現出反磁性，但未達到超導的效果。
不過在 PTT 與很多社交媒體上，超過兩萬人看著台大的實驗直播，很多樂觀主義者們正在討論人類很有可能正在看到磁浮火車的未來，或是類似《回到未來》電影裡的懸浮滑板。
如果假設…LK-99是真的呢？
世界上所有的關於電磁相關的產品問題都將消失。這對於人類科技的加速演進將會是相當驚人的改變，想像高速、節能的公共交通系統，更高效的風力渦輪機，以及使核融合的承諾變得更具實現可能。
身為科學家轉投資者的 Eric Toone，現於比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司工作的他提出如果LK-99是對的，那將會是"徹底改變遊戲規則的事情"。
無論它可能在已經使用超導體的領域中產生何種影響，這都可能意味著這種無限的能量有朝一日真的會進入你的家中。
艾因斯利博士說：“我們在傳統的銅製系統中會失去電力，因為它具有電阻 - 你的筆記本電腦會因為線路和電路中的電阻而變熱，這就是你在家中會失去能源的原因。”
- 如果真的找出室溫超導體的話，理論上超導體可以用於任何電子設備。
- 一台超導筆記本電腦，智能手機，家中的電線 - 都使用較少的能源並且減少能源浪費。
非凡的主張需要非凡的證據
超導體研究已有百年，其背後的物理原理仍不明朗，尤其1986年發現的高溫超導銅氧化物的工作機制。目前已知的最高溫超導體材料在攝氏零下138度，仍低於常態室溫。
然而，全球學術界對於該研究主要仍抱持質疑之見。國際刊物「科學」於7月27日發表學者的回應，認為該研究的內容詳細程度不夠，許多物理學家則選擇採取觀望的立場。甚至在韓國本土，也有學者對這個幾乎沒有與其他學界專家互動的研究組表示懷疑。
即使LK-99真的有效，但要變成像銅那樣實用的東西則是另一個步驟。艾因斯利博士認為，任何具有實用性的室溫超導體的精煉過程可能需要"十年或更長時間"。所以現在，鑑於存在的研究報告上的不正確資料顯示（論文作者名單上的一些不符情況），LK-99將繼續被歸類為“未確定的超導體”。
鑑於對LK-99的巨大興趣，現在全球的科學界正在緊鑼密鼓的驗證中，所以可能不會讓我們等待太久來找出 LK-99 是否是室溫超導體的問題找出答案。
最新更新 - August 8
LK-99常溫超導體之謎或已揭曉，美、中、印、台研究者均持懷疑態度
韓國研究小組所稱的室溫超導材料LK-99引起了全球材料學研究的熱烈關注。然而，新的實驗數據似乎顯示，LK-99室溫超導的故事或許僅是瞬間的幻影。
美國馬里蘭大學CMTC（凝聚態物質理論中心）於社交媒體上發布了其最新的研究發現，指出LK-99並不具有超導特性，即使在極端低溫環境下，它仍然只是一種高電阻的次等材料。
同樣地，中國的北大量子材料科學中心在 arXiv 所發表的研究論文中，也對LK-99的超導性質表示懷疑。
該論文描述，研究小組成功製造了與LK-99相似的多晶陶瓷樣本，並在某些碎片中觀察到了所謂的「半懸浮」現象。但進一步的實驗數據並未顯示樣本中存在邁斯納效應或零電阻，而這種所謂的半懸浮現象，可能只是由於樣本中含有軟磁鐵元素所致。
北大的研究結果明確表示：“我們的數據並未證明樣本具有邁斯納效應或零電阻，因此我們認為樣本並未展現超導特性。”
此外，印度國家實驗室也發表了相似的研究結果，否定了LK-99在常溫下的超導性。
台灣大學物理系的王立民教授亦在Youtube上分享了他對超導體LK-99的實驗過程，但實驗結果顯示，雖然該材料具有導電和反磁性，但它並不具有超導的特性。
綜觀全球各大研究機構的研究結果，LK-99的室溫超導性質似乎並不如人們所期望的那樣，人類在尋找一種普遍適用且環境要求較低的超導材料的道路上，仍需繼續探索。
更多關於 LK-99 的新聞
- 想了解目前全世界實驗室的 LK-99 驗證進度可前往此 Wikipedia 有完整報告
- 美國的LBNL實驗室上傳了一篇研究論文。研究員 Sinéad Griffin 使用美國能源部的超級計算機模擬計算，確定了LK-99具有高溫超導性質。電機專業人員指出，這種在常態下的超導體能夠有效地減少大量的能源消耗，特別是在電力傳輸中由於電阻所造成的損耗。這一消息促使美國能源科技公司超導（AMSC）的股價在盤前飆升了110.71%。
- LK-99 - Wikipedia
- 北京超導懸浮影片作者承認造假並刪除影片
- 聲稱的超導體 LK-99 在網上引起轟動，但複製與驗證的工作卻不盡如人意
- 韓國的超導體低溫學會於3日反駁，指相關論文和影片展示的特性與真正超導體的抗磁性有異，因此認為LK-99為超導體的證據尚待確認。
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