美联社:“瑞典诺贝尔奖评审委员会刚刚公布,中国学者庞学林和柯顿沃克共同获得本年度诺贝尔化学奖。”
泰晤士报:“史上最年轻诺贝尔科学奖诞生,庞学林刷新由英国已故物理学家劳伦斯布拉格保持年龄记录。”
法新社:“锂空气电池项目获得本年度诺贝尔化学奖,中国天才少年成为史上最年轻的诺贝尔科学奖项获得者。”
产经新闻:“巨龙之子再创奇迹,诺贝尔化学奖最终花落中国。”
朝鲜日报:“庞学林引领中国科技进步,遗憾庞不是韩国人……”
“……”
相比于国外媒体酸溜溜的语气,中国媒体那就是不要钱地吹了。
腾讯新闻:“国士无双,庞学林院士斩获中国第二座诺贝尔科学奖奖杯,中国学术界迎来庞学林时代。”
今日头条:“震惊!我与庞学林教授不得不说的故事,原来日常生活中的庞教授竟然是这样的……”
新浪新闻:“二十四岁的诺奖得主,庞学林院士将为我国科技创新注入全新动力。”
观察者:“除了顶礼膜拜,我们还能说什么呢?中国一日之内斩获两座诺贝尔化学奖,从某种意义上说,庞学林已经成为了我们这个时代的标志性人物!”
凤凰网:“全球华人的骄傲,庞学林教授必将载入史册!”
“……”
庞学林可没有多少时间看网上的讨论和新闻。
回复完那些祝贺的电话后,他还得继续此次香山科学会议。
计划基本上得到与会众人认可的情况下,下午的时候,与会的这些科学家将就庞学林所列出方案的技术路线开始展开讨论。
这种讨论比起上午的那种针尖对麦芒就要来的轻松多了。
不过大部分情况下,都是庞学林在解释,与会的这些专家们在听。
毕竟对于这样一个史无前例的超级工程,除了庞学林,谁都没有经验。
因此,庞学林只能将整个计划书分解开来,每一个项目都一一向众人解释一遍。
下午的会议一直持续到五点才结束,庞学林原以为终于可以休息的时候,结果左亦秋跑过来告诉庞学林,说央视的记者来了,希望对庞学林做一次专访。
庞学林只好跟着左亦秋来到房间的会客室,看到了已经在会客室内等候多时的老熟人董青。
“董记者,原来是你啊,好久不见好久不见。”
“庞院士,没想到时隔一年,我们再次相见,你已经是传说中的诺奖大佬了。”
“哈哈,董记者说笑了。”
“……”
去年董青采访庞学林的时候,两人就已经比较熟悉了,因此这一次,两人聊得很轻松。
“庞院士,这次采访比较正式,除了晚上的neb的科研资金直接打到了钱塘实验室内。
好不容易等这些工作全部忙完,庞学林才专门抽出两天时间,陪姚冰夏在京城周边好好玩了一圈,这才搭乘专机返回江城。
回到江城的第一时间,庞学林直接找来飞刃材料项目组全体成员,就飞刃材料的升级改造方案重新过了一遍,然后要求项目组与新凯材料有限公司对接,尽快实现飞刃材料量产。
直到这时,庞学林才开始有时间将注意力放在常温超导的研究上。
事实上,在庞学林从黑暗森林世界获得的奖励中,并不存在常温超导的相关技术。
当初在黑暗森林世界,维德他们之所以搞出了那条长达二十多公里的超级电磁弹射轨道,完全是不计成本堆资源堆出来的。
单单用于维持超导效应的铌钛合金以及液氦,就耗费了数万亿美金。
在现实世界,庞学林根本不可能这么做。
因此,他必须另辟蹊径,寻找到具备普遍意义的超导体物理学机制。
所谓超导体,指的是在某一温度下,电阻为零的导体。
超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能被液化的“永久气体”,如氢气、氦气等。
1898年,英国物理学家杜瓦制得液氢。
1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.154.25k的低温。
低温研究的突破,为超导体的发现奠定了基础。
在十九世纪末二十世纪初的物理学界,对金属的电阻在绝对零度附近的变化情况,有不同的说法。
一种观点认为纯金属的电阻应随温度的降低而降低,并在绝对零度时消失。
另一种观点,以威廉汤姆逊开尔文男爵为代表,认为随着温度的降低,金属的电阻在达到一极小值后,会由于电子凝聚到金属原子上而变为无限大。
1911年2月,掌握了液氦和低温技术的卡末林昂尼斯发现,在4.3k以下,铂的电阻保持为一常数,而不是通过一极小值后再增大。因此卡末林昂尼斯认为纯铂的电阻应在液氦温度下消失。
为了验证这种猜想,卡末林昂尼斯选择了更容易提纯的汞作为实验对象。
首先,卡末林昂尼斯将汞冷却到零下40c,使汞凝固成线状;然后利用液氦将温度降低至4.2k附近,并在汞线两端施加电压;当温度稍低于4.2k时,汞的电阻突然消失,表现出超导状态。
后来,经过众多科学家的研究,发现超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
所谓完全导电性,又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。
完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。
交流损耗是超导体实际应用中需要解决的一个重要问题,在宏观上,交流损耗由超导材料内部产生的感应电场与感生电流密度不同引起;在微观上,交流损耗由量子化磁通线粘滞运动引起。
交流损耗是表征超导材料性能的一个重要参数,如果交流损耗能够降低,则可以降低超导装置的制冷费用,提高运行的稳定性。
第二,完全抗磁性,又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。
完全抗磁性的原因是,超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流,这一电流产生的磁场,抵消了超导体内部的磁场。
超导体电阻为零的特性为人们所熟知,但超导体并不等同于理想导体。
从电磁理论出发,可以推导出如下结论:若先将理想导体冷却至低温,再置于磁场中,理想导体内部磁场为零;但若先将理想导体置于磁场中,再冷却至低温,理想导体内部磁场不为零。
对于超导体而言,降低温度达到超导态、施加磁场这两种操作,无论其顺序如何,超导体超导体内部磁场始终为零,这是完全抗磁性的核心,也是超导体区别于理想导体的关键。
第三,通量量子化效应,又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体绝缘体超导体结构可以产生超导电流。
约瑟夫森效应分为直流约瑟夫森效应和交流约瑟夫森效应。
直流约瑟夫森效应指电子对可以通过绝缘层形成超导电流。
交流约瑟夫森效应指当外加直流电压达到一定程度时,除存在直流超导电流外,还存在交流电流,将超导体放在磁场中,磁场透入绝缘层,超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。