常温超导若实现,还能蹦迪50年~~
——石渔本渔
超导和核聚变
昨天搜了一堆材料,准备聊聊超导。
结果,“短视”的文章写长了,加上欧巴技术还不是很确定,最后决定让子弹再飞一晚。
早上起来,发现信息量多了很多,正好。
首先,给大家推荐一篇文章,远方青木写的《中美俄实验室同日复现常温超导晶体,美国超导股票盘前暴涨%》,我看朋友圈好几篇介绍常温超导的文章,其实都是搬运他的。
然后,作为文科生,太深的科学问题,我也搞不懂,但作为投资人,该学习的还得学习。所以,就以快问快答的方式,给大家简单分享,我个人学到的,一些关于超导的知识:
1.超导是什么?
先说导电性。
一个物品导不导电,主要看内含电子的活性,活性越好,导电性就越好,活性越差,导电性就越差。
大家还记得元素周期表吗?
周期表的元素,越往左边,电子越“活”,越往右边,电子越“死”(惰性)。新能源电池之所以选择锂和钠,因为其电子数量最多,活性最好。
导电状态下,电子缓慢地、零散着通过电线移动。
在电子的“漫长”旅程中,偶尔会碰撞导电材料的原子,每次碰撞都会释放出一些能量,就是遇到所谓的电阻,碰撞越多,电阻越大,损耗就越大。同理,电线越长,电子的“旅途”就越长,传输电子的损耗就越大。
中国现在在用的特高压电路,就是用高压的方式,让电子通过电线的速度更快一些,用“急行军”的方式,减少单兵行进的损耗。
除了“急行军”的思路之外呢,科学家还想到了“载体”,如果有个东西,能集中多运一些兵力,损耗不就更小了吗?
后来,科学家根据热胀冷缩的原理,发现只要给极低温或极高压,就能使得电子在移动的过程中,聚集在一起(缩小接触面),可以大幅减少电子受原子阻碍的概率和次数,最终将电阻降到趋近于0,就是所谓的超导。
超导现象其实发现得特别早,年,由荷兰莱顿实验室大物理学家昂尼斯发现,但因为维持低温高压本身就需要巨大的损耗,所以这个发现,在近年,并没有多大的商业价值。
再后来呢,有科学家提出了一个理论:
超导现象,不就是把电子聚集在一起吗?
如果能用某些粒子之间的相互作用力(压力),把粒子互相锁住(我的理解是类似于中国古代的榫卯结构)这样子,就算是常温条件下,也是可以实现超导的。
常温超导的思路应运而生。
2.韩式炼钢术
在常温超导思路的启发下,全球各大实验室,都在做大量的实验,尝试着用各种元素、材料的组合,看能不能试出能互相压制的粒子组合。
这东西和买彩票差不多,你每次买,中奖的机会都很渺茫,但只要买的人够多,组合数字的可能性够大,肯定有人,会中奖。
欧巴团队说,自己中奖了!
这次实验,比较让人不可思议的地方在于:其制作方法极其简单。
路径我就不复述了,大家有兴趣,自己去看网上流传的华中科大的视频,大概是把铅、磷、铜材料各种烧,最终烧出了一个叫LK-99的晶体,据欧巴说,该晶体具有超导性。
铅、磷、铜是极容易获得的物质,且烧制方法也非常简单,以至于某论坛的网友说:
我和伟大发明的差距,就差一个炼丹炉。
远方青木在其文章中介绍了石墨烯的发现过程,说明:
不可思议,不代表没有可能。
至于是不是有可能,远超于我的分辨能力,看看全球验证的情况,我就不瞎BB了。
3.全球验证情况
全球大把的实验室,都在尝试复制这个实验。
美国一个实验室,通过大模型计算(扯个题外话,人工智能时代,实验用大模型模拟,能节省大量的成本,同时,因为计算可能性增多,可能未来常意外之喜,尤其是医药行业~)后,认为理论上是可行。
而实操的过程,目前只听说俄罗斯和中国烧出了LK-99晶体。华中科技的博士后武浩在B站上传了其合成材料的过程视频,基本证明了LK-99晶体是可以合成的。
然后,超导体的两个核心属性,一个抗磁性,一个电阻为0,武博士证实了前者,后者因为材料不够,没有得到验证。
环球时报的最新报道是:除了韩国团队,目前没有其他团队,能用LK-99复现超导。早上看到最新的说法是,韩国团队说,这个报告还有瑕疵,属于私人违规发布,已经要求其撤回。
针对这一点,远方青木给出一种解释:可能因为材料不足。
不是每次烧都能烧出LK-99,就算烧出来,也是极少的量,很难用于验证。
我的猜想,还有一层,就算烧出LK-99,也不是每次都会体现出超导现象,有可能材料本身,也不够稳定。
接下来,可想而知,一定会有更多的团队沿着这个思路烧,尤其对于天朝人民来说,反向复制,简直不要太简单,派几个华强北的哥们,可能都能搞得出来。
定向烧制LK-99晶体,只是时间问题,下一步,是严谨验证超导性。
4.颠覆性巨大!
昨晚朋友问我:常温超导如果实现,影响有多大?
我说:常温超导若实现,人类还能蹦迪50年。
给大家分享一些我看到的材料:
1.某智库给的内参,标题:《室温超导技术的证实或将引领世界变革》
智库认为,可能出现以下几种变革:
1)能源效益大幅提高。电动汽车和磁悬浮列车都将大幅受益,但我国投入大量研究的轨道技术的高铁将面临过时。
2)在能源传播方面,无损耗电网的出现可以实现极长距离地输送电力。这将会使得电力系统面临重建。
3)在能源储存方面,室温超导线圈是完美的电池,它可以存储和释放大量电能,且可以极速地充电和放电。
4)出现高效和强力的电机。传统电机使用超导材料能够使得效率大幅提高。降低能源消耗的同时并缩小尺寸。
其实,该智库说得还不全,最强苹果分析师郭明錤补充消费电子领域的观点:
超导状况(电阻消失)特性将会颠覆既有消费电子的设计与材料/技术采用,如:不再需要散热系统、光纤/高阶CCL被取代、先进制程门槛降低等,让即便是小如iPhone的行动装置,都能拥有与量子电脑匹敌的运算能力。
所以,我和朋友说:人类还能蹦迪50年,是因为超导革命派生的基建工程,释放的电力红利,对机电性能的提升,对人工智能的拉动,再大搞个几十年,妥妥的~~
一个发明,改变人类轨迹,不是没有可能。
5.A股脑洞更大
我手头有个储能票,昨天被莫名砸了6-7个点,昨天下午问朋友,朋友说:储能下跌,因为光伏,光伏下跌,因为超导。
我勒个去~~这脑洞,很大啊…
到盘后,我找到源头了,某券商的“小作文”说:
“这是涉及能源变革的大命题,光伏、风电的能源可以远距离传输,电价大幅下降,磁悬浮成为现实,涉及到加速领域的技术研发进一步突破,包括可控核聚变。”
市场将这一消息解读为光伏等新能源利空。甚至有人调侃,光伏是不是一个未来要归0的行业了。
科学我不懂,但投资我算是懂点的。
这个逻辑TM地特别扯X,
超导首先解决的是长距离运电的问题,肯定率先利好的是新能源。因为长距离传输能耗几乎为0,储能损耗几乎为0的情况下,仅就中国来说,西电东送,就完全没问题了,东部的火电厂,可以全部关掉了,甚至可能拉光伏电站建在太空,24小时光照,再想办法传送回来。
而那些传统产油国,可能就要GG了。电一旦变得特别易得和便宜,石油煤炭,都可能退出燃料的历史舞台。
不过,A股嘛,从来也不按牌理出牌,就像炒各种名字带“超导”的股票一样,你们就确定,新技术会和这些垃圾公司有关?
哎,习惯就好,习惯就好~~~
聊完超导,聊聊核聚变。
1.券商吹的“可控核聚变”,是啥?
简单点,就是钢铁侠身上的那个核反应堆。号称人类的终极能源解决方案。
前年写新能源的时候聊过,石油、煤炭、光能、风能...地球几乎所有能源的本质,都是太阳能。
太阳之所以能产生如此巨大的能量,因为太阳不断地发生核爆(包括核裂变和核聚变)。不可控的核裂变是咱们俗称的原子弹,不可控的核聚变是俗称的氢弹,后者爆炸释放的能量是比前者的数百倍甚至上千倍。
后来,科学家找到方法,让核裂变变得相对可控一些,然后实现了商用。
所以,咱们现在的所有核电厂,都是核裂变装置。
我特意查了一下,深圳旁边的大亚湾核电站,6台核电机组,年上半年发电量.38亿千瓦时,根据南方电网数据,今年的1-5月,深圳全社会用电量为.94亿千瓦时,也就是说,一个大亚湾核电站的发电机,能解决深圳一半的用电量。
前面说了:核聚变释放的能量是核裂变的数百倍甚至上千倍。如果把现有的核裂变电厂,换成核聚变电厂,基本上一台机组,就够几个省用了,这是绝对的质变。
核聚变还有些优势,如清洁(放射时间大幅缩短)、相对安全(更容易停下来)和原料易得(氢的同位素)等等。
一旦可控核聚变能实现,地球就能自己生产出无数个“小太阳”。
所以,才有券商开的脑洞:
万一实现可控核聚变,那就真的不需要其他发电方式了。
2.咱们离可控核聚变还有多远?
理论可行,和真正实现,还有很长很长的路。
年5月28日,中国高调地宣布打破了人工可控核聚变的记录,而且一下子把维持时间提高了5倍,达到多少呢?
秒~~
7*24小时,是秒的多少倍?
3.可控核聚变,难点在什么?
核裂变和核聚变的难点是不一样的。
核裂变只需要击碎一颗粒子,就会引起连锁不断的几何反应。
核聚变呢?是反过来的。类似于需要让跳出去的乒乓球,重新聚合起来,难度可想而知。
要引发核聚变,就需要不断提供超级高的温度(太阳是0到万度)且具有强大的约束力的环境。
换句话说,要实现核聚变,就面临两个难题:
一,如何将聚变材料加热到这么高的温度?
二,用什么容器来装如此高温的聚变材料?
第一个问题,在发明氢弹的时候,人类想到的办法是先爆一次原子弹,然后用原子弹爆炸的温度,来引爆一瞬间的核聚变。
在后来核能商业化的过程中,科学家想到的方法是用约束激光点火,美国的“国家点火装置”和中国的“神光三号”等实验装置,走的就是这条路。
第二个问题呢,中国年实现秒核聚变记录的时候,用的是托卡马克装置,就是让粒子在超强磁场约束下,在容器里面不断地悬空高速旋转,使其不和容器直接接触。
这就是为何炒作超导体材料的时候,券商说利好可控核聚变。因为超导体除了电阻为0,还具备磁悬浮特性,可能能用于解决第二个问题。
是不是这两个难题解决了,可控核聚变就能实现了呢?
没那么简单。
难点不止于这两个问题,而在于这两个问题本身,是矛盾的,要解决第一个问题,需要粒子是静态的,要解决第二个问题,需要粒子是动态的。
所以,就算是走到了常温超导这一步,人类离可控核聚变,可能还有很长很长的路得走。
毕竟是终极方案,那么容易就大结局,上帝会觉得很无趣。
收尾。
昨天聊了点形而上的东西,开篇我就说:
今天聊了超导和核聚变,能不能让大家的感受更具体一点?
人类当下就是站在一个历史的交集点上,咱们的面前,摆着一个潘多拉盒子,里面可能是天堂,可能是怪兽,也可能,什么都没有~~
但目前的条件看,什么都没有的概率,已经很低了。
昨天和朋友说,我是既紧张,又兴奋~~
很想知道未来,会是什么样子~~