一项新的研究表明，物理定律并没有禁止室温超导体，这重新点燃了技术革命的希望。

研究人员发现，基本常数决定了超导温度的上限，幸运的是，我们的宇宙允许这种突破成为可能。

物理学的圣杯：室温超导

3月3日发表在《物理学杂志：凝聚态物质》上的一项新研究表明，室温超导 —— 长期以来被认为是凝聚态物理学的“圣杯” —— 在宇宙的基本定律下确实是可能的。

超导体是一种无电阻导电的材料，有可能彻底改变能量传输、医学成像和量子计算。然而，到目前为止，它们只能在极低的温度下运行，限制了它们的实际应用。寻找在日常温度下工作的超导体一直是现代物理学中最具挑战性和最受追捧的目标之一。

基本常数设定极限

在他们最新的研究中，伦敦玛丽女王大学的克斯特亚·特拉琴科教授和他的同事们发现了超导最高温度（TC）和三个通用常数之间的基本联系：电子质量、电子电荷和普朗克常数。这些常数控制着关键的物理过程，从原子稳定性到恒星和碳等基本元素的形成。他们的发现表明，超导温度的理论上限在几百到一千开尔文之间 —— 足以包括室温。

超导的梦想还在继续

“这一发现告诉我们，室温超导性并没有被基本常数所排除，”剑桥大学的皮卡德教授说，他是这项研究的合著者。“这给科学家带来了希望：梦想仍然存在。”

这一结果已经在另一项研究中得到了独立证实，为该团队的结论增加了分量。但其含义甚至更深远。通过探索这些基本常数的不同值如何改变超导性的极限，研究人员打开了一扇迷人的窗户，让我们了解宇宙的本质。

如果宇宙是不同的呢？

想象一个基本常数不同的世界，并将TC的上限设定为仅仅百万分之一开尔文。在这样的宇宙中，超导性是无法探测到的，我们也永远不会发现它。相反，在极限为100万开尔文的宇宙中，超导体将是常见的 —— 即使在你的电水壶中也是如此。特拉琴科教授解释说：“这种金属丝将会超导，而不是升温。”“烧水泡茶将是一个非常不同的挑战。”

因此，科学界之所以忙于研究室温超导体，似乎正是因为我们的基本常数将TC的上限设定在我们的“室温”所在的100-1000 K（行星条件的范围）范围内。

继续探索的呼唤

这项研究不仅推进了我们对超导性的理解，而且强调了常数的微妙平衡，这些常数使我们的宇宙和其中的生命成为可能。对于科学家和工程师来说，这项工作也提供了一种新的方向感。“考虑到我们宇宙的常数，室温超导在理论上是可能的，这一事实令人鼓舞，”特拉琴科教授和皮卡德教授补充说，“这是一个不断探索、实验和推动可能性边界的号召。”

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