據(jù)美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）近日消息稱，美國科學(xué)家在兩塊不同的隕石中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)材料，這是超導(dǎo)材料在太空中形成的第一個(gè)證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)的重要意義不僅在于它是罕見的天然形式的超導(dǎo)材料，還為人類尋找室溫超導(dǎo)材料點(diǎn)燃了新希望。
圖片來源：science alert
超導(dǎo)材料即超導(dǎo)體，指在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。在實(shí)驗(yàn)中，若導(dǎo)體電阻的測(cè)量值低于10Ω，可以認(rèn)為電阻為零。而超導(dǎo)體不僅具有零電阻的特性，還可以完全抗磁性。因此超導(dǎo)體在傳輸過程中幾乎沒有能量耗損，還能在每平方厘米上承載更強(qiáng)的電流。而一般常規(guī)材料，在導(dǎo)電過程中都會(huì)消耗大量能量。然而，目前大多數(shù)超導(dǎo)體僅在接近絕對(duì)零度的溫度下工作。
研究者一直試圖在實(shí)驗(yàn)室制造超導(dǎo)材料，此前部分科學(xué)家也曾認(rèn)為，太空中的一些極端環(huán)境——尤其是天文事件下極端的高溫和壓力，可能會(huì)讓物質(zhì)產(chǎn)生特殊的相，因此或許可以期待太空的特殊環(huán)境形成超導(dǎo)材料。對(duì)地球上的人們來說，隕石就是一個(gè)“從天而降”的絕佳研究對(duì)象。但長期以來，一直還未有研究在隕石中發(fā)現(xiàn)類似超導(dǎo)化合物的報(bào)告。
鑒于此，來自加州大學(xué)圣地亞哥分校、美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員，為尋找太空樣品中的超導(dǎo)現(xiàn)象，利用一種叫做磁場(chǎng)調(diào)制微波光譜的技術(shù)（MFMMS，一種主要用于尋找超導(dǎo)現(xiàn)象的高靈敏度技術(shù)），對(duì)來自15種不同隕石的碎片進(jìn)行了詳細(xì)研究。根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的測(cè)量結(jié)果，其中兩塊隕石內(nèi)，都含有微量的來自外太空的超導(dǎo)微粒。進(jìn)一步分析得出，超導(dǎo)現(xiàn)象可能源自其中鉛、銦和錫的合金。
這二者其中之一是1911年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的鐵隕石蒙德拉比拉，該隕石總重量達(dá)22噸，是迄今發(fā)現(xiàn)最大的隕石之一；另一個(gè)樣本則是25年前在南極洲被發(fā)現(xiàn)的罕見隕石GRA 95205。
論文作者之一、加州大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)家詹姆斯·瓦姆普樂表示，自然條件下形成的超導(dǎo)非常地重要以及不尋常，因?yàn)檫@意味著，在地外環(huán)境中可能存在超導(dǎo)。
此外，研究人員也指出，目前已經(jīng)分別從兩塊完全不同的隕石中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)材料，由于人類掌握隕石的樣本并不豐富，因此未來可能會(huì)從太空環(huán)境發(fā)現(xiàn)更多的超導(dǎo)材料。而另一方面，研究人員也會(huì)對(duì)反向影響展開研究，因?yàn)槌瑢?dǎo)材料的特性也許也會(huì)對(duì)太空環(huán)境產(chǎn)生人們未曾預(yù)見的結(jié)果，譬如，超導(dǎo)粒子對(duì)附近磁場(chǎng)的影響等等。
人類最初發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體是在1911年，如今已經(jīng)過去了一百多年，科學(xué)家還在探索低壓、高溫下實(shí)現(xiàn)材料超導(dǎo)性的方法并將其用于生活中。如今這一結(jié)果還僅僅是初步階段，但已經(jīng)足以表明隕石不僅僅是從天而降的太空碎片——它們還攜帶了人類從未見過的、可能比太陽系本身還古老的物質(zhì)。這些隕石當(dāng)初在極端溫度和壓力下形成，這種條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了地球上任何實(shí)驗(yàn)室的能力，因此，它們會(huì)是人類尋找新化合物的理想沃土。
來源：科技日?qǐng)?bào) 記者 張夢(mèng)然
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