Brian Skinner 博士对此表示，“数据出现的这一特征在我的认知内史无前例，而且并没有明显的理论能够解释。”

如今这篇论文，从标题上看注定不会是一篇平常的论文，然而登出大半个月后，学术圈里出现了截然不同的两种声音。难道这又是一次“狼来了”的作秀，还是里面另有隐情？

路漫漫其修远兮

事实上，超导现象第一次被发现已经是一个世纪之前的事情了。

像很多科学现象被发现的过程一样，超导现象也是在不断改进和提升技术的过程中被偶然发现的。20世纪初期，欧洲的机械工业化已经发展到了相当高的水平。当时世界上各个实验室都力图实现将沸点很低的氦气液化。1911年，莱顿大学的卡末林•昂内斯（H.KamerlinghOnnes）成功地将氦气液化到4.2K（-269°C），这为他研究物质在极低温度下的性质提供了方便，也是在这个时候，他偶然发现了水银的超导现象。这个发现为他赢来了两年后的诺贝尔物理学奖，同时也开启了科学家探索超导体的热潮。

图|卡末林•昂内斯（右）和他的实验员盖芮特灢菲立姆（左）于1911年在世界上首台氦液化器旁的照片

1980年代之前，超导的研究还集中在单元素金属和多元合金中。通常称这些金属或金属合金的超导体为常规超导体，这些材料包括水银，铝，铅和其它金属合金如铌锡，铌钛和铌锗合金。它们的临界温度Tc（即从导体转变为超导体的温度）在20K以下，这个温度和液态氢的沸点差不多。

彼时，超导转变温度太低，需要昂贵的液氦设备，科学家努力探索提高超导临界温度的途径。只是历史的发展总是一样，在一件标志性事件发生之前，人类的想像力总是受限，金属类的超导似乎并不能满足人们对高温超导的期望。

图|超导体的转变温度随被发现的时间的关系（来源：此次论文）

这一件标志性的事件发生在1986年。

IBM 苏黎世研究院的德国科学家柏诺兹（J.Georg Bednorz） 和缪勒 （Karl A.Muller） 科学家对一种陶瓷材料已经研究了很久，这一年年底，他们发现钡镧铜氧化物（BaLaCuO 或 LBCO）在 33K以下表现出了超导的特性。

现在来看，这个临界温度比它的金属前辈并没有高出多少，但是在那个年代已经是很高的温度了，而且突破了液氢的沸点，从此便可以用更廉价方便的液氮来降温。这两位科学家次年便被授予了诺贝尔物理学奖，这是为数不多的几次诺奖被授予了新的发现，可见这次高温超导的重要性。

这是一个伟大的发现，它开创了高温超导体的井喷时代。在随后的十年里，陆续有新的铜氧化物在高温下表现出超导特性，临界温度从最开始的33K一路升到了98K（YBaCuO）。1993年，汞钡钙铜氧系统（HgBaCaCuO）的临界温度达到了最高的138K（常压），在高压下（30万个大气压）甚至可以达到164K。而迄今为止最高的记录是2015年的203K，值得注意的是，这一记录保持者不是铜氧系统，而是高压下的锍化氢系统。

虽然203K（-70°C）比南极温度还要低上那么一点点，但是它极大激发了人们的想像。南极已经到了，赤道还会远吗？这些高温超导中是否可以找到一些室温超导的蛛丝马迹呢？

超导本质上是一个量子现象。1957年，Bardeen、Copper和Schrieffer提出著名的BCS理论，对这一现象做了很好的解释。晶体的晶格振动往往以声子的形式呈现，电子与声子的相互作用可以产生一种“胶水”，使本来相互排斥的电子互相吸引，两两成对，这些配对的电子被叫做库珀对（Cooper）。当材料的温度降低到临界温度以下时，所有电子库珀对都处于有序的相干的基态，它们像液体一样，共同从导体中穿过，与晶格之间不再发生散射。宏观上看，电子就在导体中无障碍传输了。而临界温度的存在，是因为较高温度下的晶格振动对库珀对造成了破坏。三人因此理论获得了1972年的诺贝尔物理学奖。

图|“BCS理论”创立者——巴丁&库珀&施里弗

相关报道: