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超導“小時代”:超導的前世、今生和未來 封面

超導“小時代”:超導的前世、今生和未來

羅會仟

1545人在讀
27.8萬字總字數
¥69.3定價

內容簡介

超導是凝聚態物質裏電子體系的一種宏觀量子凝聚現象,涉及凝聚態物理中的基本概念和最前沿問題。超導材料具有零電阻和完全抗磁性等一系列神奇的特性,在能源、科研、醫療、通訊等各個領域均有重要用途。在本書中,作者將用詼諧幽默且時髦新穎的語言,和我們一起回憶,那些年科學家一起追尋的超導體,還有超導歷史上的那些人和那些事兒。

讀者書評

★★★★★

推薦!看完這本書滿腦子都是各種散裝物理名詞,雖然還串不成完整的知識體系,但光憑這堆詞彙量,已經覺得自己“有點東西”了。 這本書從古希臘泰勒斯摩擦琥珀發現靜電講起,一路寫到當代科學家對室溫超導材料的執着追求。電,在西方曾是神祕不可言說的力量;而在東方,古人講“電生於陰陽”,東西方思想竟在這一點上遙相呼應,沒想到科學與哲學,終究是殊途同歸。 無機超導材料層出不窮,可科學家們偏偏要在“幾乎不導電”的有機世界中尋找可能性。絕大部分有機物都是天生的絕緣體,導電都困難,更別說超導了。但就是在這種看似不可能的領域,一代又一代的研究者不斷實驗、嘗試、突破,在溫度的臨界點上反覆探索。 在這場如火如荼的材料革命中,有激動人心的臨界溫度記錄刷新,也有紛繁複雜的物理現象湧現。它吸引着、也塑造着一代又一代的科學探索者。 室溫超導是無數科學家的夢想。我們相信,只要科學家們堅持探索,科幻電影中的場景終將走進現實,走進千家萬戶的日常生活。 PS:讀完這本書我在想,如果作者能稍微調整一下寫作順序,先拋出那個終極問題,再來展開這跨越千年的科學探索,可能對於我這樣的小白讀者來說,閱讀的“方向感”更明確。 另外讀到尾聲時沒想到被作者背刺,他說這是一本科普書,可我幾乎一半內容看不懂……

★★★★★

作爲沒有基礎的讀者,很多專業內容讀起來還是比較晦澀。讀完後對超導領域有了新的認識:1.超導材料是衆多的,涵蓋了金屬、無機物、有機物,只要在一定的溫度、足夠的壓力,即使是氣體也不排除具有超導性;2.超導的發展仍有很長的路要走,上個世紀中旬發現的鈮鈦合金、鈮三錫目前運用是比較成熟的,但其磁場不夠強大主要運用在MRI設備以及對Tc要求較小的設備上;3.高溫超導從上個世紀80年代發現至今進入了實驗室-量產的階段,但其特性的約束使很多設備的使用上還要進一步突破;4.超導材料如果能發現更好的替代,會成爲新的一次材料革命。當然,目前的高溫超導材料已經具備一定優勢。

★★★★★

整體上非常通俗易懂,解答了我關於鐵基超導的很多疑惑,雖然很多名詞看不太懂,但堅持下來還是會很有收穫,以後可以二刷

★★★☆☆

作爲物理超導科普書籍來看的,確實有收穫,但整體結構不夠清晰,每一小節篇幅裏參考書目太多。

★★★★★

文章前半部分非常有趣,用比較通俗的語言介紹了超導的研究進展,即使是其他的研究領域也能很容易理解相關的研究內容,並且在前半部分沒有加入太多的理論說明,在文章的後部分,加入了一些理論的分析,這剛好對應在前面閱讀的時候可能會產生的一些問題。當然文章最後兩章對我而言還是很難理解,總體來說是一個非常有趣的文章。

★★★★★

鬧劇結束了,韓國人沒能用鍊金術煉出室溫超導的“金丹”!室溫超導的蛋糕實在太誘人,有非分之想的人想在超導領域通過魚目混珠來出名謀利,這並不奇怪。LK-99也不是超導歷史上的第一次做假,最精彩的表演是,2001年德國人Jan Hendrik Schön宣稱在C60等材料中發現“碳基高溫超導體”,隨後以日均8篇的速度連續在Science和Nature雜誌上發表論文。很快,科學界就證明他的所有論文都是數據造假,他本人不僅被母校取消學位,還榮獲“物理學史上50年一遇的大騙子”的美譽。就像具有超導性一樣,當名利的誘惑大到一定程度,道德會突然消失。 室溫超導爲什麼有如此大的魅力?它可以重構人類的電氣生活,人類當前面對的所有難題,室溫超導都是最佳答案。超導體具有三大特性;完全導電性、完全抗磁性、通量量子化。利用完全抗磁性可以形成“磁封閉體”,將核反應堆封閉起來實現受控核聚變。不僅可以讓核反應堆擺脫臨海臨河部署的限制,也讓核電站小型化成爲可能。超導材料讓核聚變能源成爲未來人類的主要電力來源,能有效減少火力發電導致的碳排放和全球變暖問題。在大數據和AI的時代,發熱(功耗)是所有科技企業的無法繞開的問題。中國將數據存儲進貴州的深山、微軟將數據沉入太平洋底、谷歌數據中心每年要消耗56億加侖的淡水、……。電流流動、摩擦生熱,這些高中物理的原理在完全導電性面前全部失效。電流在超導材料中以零電阻的方式傳輸,不僅提升了電力的利用效率,功耗也不再是阻塞科技前進的主要因素。 沒有人能隨隨便便成功,也沒有技術能簡簡單單發現。一百年來,超導材料始終無法打破臨界溫度的“緊箍咒”。超導的原理並不複雜,就是把所有導致電阻的原子全部凍住,讓電流像滑冰一樣流暢的通過。人類找到的在極限溫度下具有超導屬性的材料已經很多了,諾貝爾獎已經不會頒發給發現這類材料科學家。我們真正需要的是那種天生患有“漸凍症”的材料—室溫超導材料。超導材料大師馬蒂亞斯曾提出超導黃金六法則:高對稱性、高電子態密度、不含氧、無磁性、非絕緣體、遠離理論學家。至今已被證明6條法則中至少5條是錯的,僅剩下“遠離理論學家”可能是對的。沒有理論指導,也沒有經驗借鑑,人類在黑暗中摸索,希望室溫超導的“蘋果”早點掉下來。 有人說,室溫超導是內定的諾貝爾獎;我說,諾貝爾獎配不上室溫超導。室溫超導是可以將人類文明推向神級文明的技術。《阿凡達》是一部關於爭奪超導材料“難得素”的電影。在不瞭解超導材料時,我覺得人類武力侵犯和破壞別人的家園是不對的;當明白超導材料對人類的價值,我覺得外星人暴力阻止和破壞我們開採礦石的行爲是不對的。

★★★★★

關注超導,主要是因爲可控核聚變技術遲遲無法落地普及,而關鍵的超導技術成爲了瓶頸。讀完本書,雖然對超過大學物理範疇的知識完全無法理解,但至少明白,超導技術是在持續進步的,而且時常伴隨着技術突破。這就讓人滿懷希望了,現在有AI工具的加持,能夠極大加速超導材料和工程的技術探索,這樣常溫甚至高溫超導技術落地就是指日可待的事情了,隨之而來的可控核聚變也近在咫尺。我們生活在這樣一個技術爆炸的時代,何其有幸!

★★★★★

物理圖像全面清晰,很適合作爲固體物理參考書

★★★☆☆

把超導相關的歷史、理論基礎、應用做了串講,整體可讀。部分章節理論比較專業,不容易懂。部分章節爲了輕鬆而輕鬆,勉強做比喻、講故事,反而乏味。

★★★★★

科普一下 不知道怎麼用 先看看再說

書籍信息

作者羅會仟
出版社清華大學出版社
出版時間2022-01-01
ISBN9787302596042
分類科學技術-自然科學
格式EPUB
完結狀態連載中
章節數50