译者按：这是8月3日发表在科技网站<连线>上的一篇报道，文章讲述了一种叫LK-99的材料引发的DIY热潮

原文链接：/article/inside-the-diy-race-to-replicate-lk-99/

(资料图)

安德鲁·麦卡里普（Andrew Macalip）在他的34岁生日上期待着收到用于火柴等化学物质的红磷作为礼物。然而，这是一个困难的要求。红磷也是制造毒品的材料之一，因此受到美国药品执法局（DEA）的监管。

麦卡里普梦想着在他的创业公司研究室中，在下个星期内制造出被称为凝聚态物理学“圣杯”的【室温超导体】。为了实现这个梦想，红磷是必不可少的。制造这种超导体需要四种材料，而麦卡里普目前已经获得其中的三种。

在这种情况下，麦卡里普的X（旧Twitter）关注者们提供了一些获取红磷的创意。例如，他们建议大量溶解火柴棒的火药部分，或者在手工艺品销售网站Etsy上购买高纯度的红磷，因为DEA可能没有监控那里。还有关注者提到他们在欧洲联盟（EU）内有销售商和联系，可以介绍给麦卡里普。这些关注者认真地协助了麦卡里普的努力。原因是，包括麦卡里普在内的许多人都对被称为“LK-99”的物质痴迷，该物质被认为具有超导体的潜力。

全球瞩目的惊人“发现”

社交新闻网站“Hacker News”于2023年7月发布了一篇关于可能具有超导性的物质“LK-99”的帖子。这篇帖子包含了指向预印本网站“arXiv（存档）”上发表的一篇预印本的链接。

这篇论文是由三名韩国研究人员撰写的，声称他们取得了开启人类新时代的发现。于是，人们争先恐后地试图再现“LK-99”，麦卡里普也参与了这场竞争。

超导性指的是电阻变为零的一系列性质。通常情况下，这种状态只在低温或高压环境下发生。与此不同，韩国研究人员声称“LK-99”在常温常压下也具有超导性。

作为证据，研究人员提到在400K（约127摄氏度）下电阻明显变为零，并且“LK-99”在磁铁上漂浮的情景的视频。论文的作者们（主要作者为金智勋和权永万）声称这是迈斯纳效应的结果。迈斯纳效应是指在物质进入超导状态时，磁场不再侵入超导体的状态。

如果这些主张是真实的，那么可能意味着一个新时代的开启。例如，无电阻电力线、悬浮式铁路的实用化以及强大的量子设备等可能实现。

在X和Reddit上，大型语言模型（LLM）已经不再是话题的中心。凝聚态物理学已经成为新的关注焦点。

在线博彩公司变得繁忙起来（“LK-99”是否真正具有超导性的赔率并不特别高）。

在电子能带结构方面，具有异常精湛知识的匿名帖子作者们和支持技术乐观主义的影响者之间的争论开始了。

专家们对此保持“怀疑”的理由

专家们对这些主张持怀疑态度。虽然有关“LK-99”的论文在线上发布了多个版本，但它们使用的数据并不一致。由于各作者对“LK-99”的确切本质有不同的看法，因此出现了这种情况。

撰写这些论文的研究人员在物性物理学领域并不为人所知。他们的分析也缺乏确认超导性所需的基本实验。

此外，在凝聚态物理学领域，虚假声明并不罕见。物理学家们甚至会开玩笑说“UFO（未经确认飞行物体）”变成了“USO（未经确认超导性物体）”（最近发现的USO是一种在室温高压下超导的物质，由罗切斯特大学的实验室制造，该实验室因剽窃和数据篡改受到指责）。

关于“LK-99”在论文作者的实验中“悬浮”的问题，马里兰大学物性物理学家理查德·格林表示，这种物质内部存在的除了超导性之外的磁性等因素可能在非超导状态下表现出来。博彩公司可能是对的。因此，目前“新时代尚未到来”的可能性较高。

然而，格林继续表示，“‘LK-99’的存在主张是值得确认的”。这是因为格林在长期的超导性物质研究中确实看到，外部人士撰写了关于不熟悉类型的化合物的奇怪论文，从而有了进展。

例如，在20世纪80年代，发现了一组物质，在超过液氮沸点（零下196℃）时具有超导性。这导致了各种应用的发现，如磁共振成像（MRI）和核聚变用的被称为“托卡马克”的环形核聚变反应堆等。

此外，物理学家们因为只理解特定形式的超导性机制，即使是奇怪或不一致的结果，也不能立即视为虚假。这可能只是因为人们以前从未见过类似的情况。

狂热的投入到“再现”研究的科学家们

当有关“LK-99”的消息传出时，凝聚态物理学家格林正在科罗拉多州阿斯彭参加物理学研讨会。在场的理论物理学家立即采取行动。

纽约州立大学斯托尼布鲁克分校的计算材料物理学家赛勒斯·德雷尔表示：“虽然持怀疑态度，但每个人都对研究LK-99感到兴趣。”

德雷尔花了一个星期的时间，在阿斯彭的山中计算LK-99的电子结构。如果能够计算出电子结构，那么物理学同行们就可以了解LK-99是否遵循现有的超导理论。

更有趣的是，德雷尔表示，LK-99的生成相对较容易。德雷尔和格林认为，目前已有数十个团队在尝试再现LK-99。

试图再现的人中甚至包括一些业余爱好者，他们拥有合适的的设备。

在阅读了LK-99的预印本论文后的第二天，麦卡里普考虑尝试制造LK-99。当被问及为什么要尝试时，麦卡里普解释说：“因为它是‘圣杯’。”他解释说：“梦想是由这种事情构建的。”

虽然专业物理学家们正在私下进行实验以再现，但麦卡里普决定公开他和他的员工的努力。麦卡里普解释了实验的目的：“我们想要再现迈斯纳效应，否则就是失败。”他的目标是拍摄出物质悬浮的视频。

麦卡里普希望尽早找到在室温下实现超导性的证据。他的所有追随者可能都会与他一同看到这些证据。麦卡里普说：“就像整个互联网都在为我们加油助威一样。”

麦卡里普领导的“DIY团队”受到了极大关注，压力不断增加。当麦卡里普开始在Twitch上直播时，观看人数在几分钟内就进入前十名，有16,000人访问了直播以观看加热炉的安装。“那时我感到有些恐慌，”麦卡里普说。

因为提出难以置信的主张，这些几乎籍籍无名的韩国科学家们已成为全球验证的焦点。麦卡里普想象着这些人的处境。他说：“即使自己的计划不成功，他可以主张这是为了朋友，或者是为了享受过程，我无法想象站在这些韩国科学家的立场上是什么感觉。”

试图复现实验的“炼金术师”们

制造LK-99与其说是在家车库进行的实验，不如说是一种相对简单的“炼金术”。

在麦卡里普作为工程师供职的太空初创企业Varda Space Industries的加利福尼亚州埃尔塞贡德的实验室中，正好配备有适合实验的炉子、真空系统和环境室。所需的仅仅是四种材料。制造磷化铜的需要赤磷和铜，以及制造名为“Larnacaite”的矿物质所需的硫酸铅和氧化铅。

将磷化铜和Larnacaite粉碎混合，加热后冷却，就会产生类似于众所周知的“磷灰石”的物质。在这种物质（LK-99）中，一些铅原子被铜所取代。

马卡里普从当地实验室获得了磷化铜，省去了采购赤磷矿石的麻烦。他表示，这一切准备都已就绪（他还联系了波兰的供应商，他们的物品预计很快就会到货。据马卡里普说：“在全球库存耗尽之前，我们采取了行动。”）

首先，需要等待。Larnacaite的形成需要24小时。当我采访麦卡里普时，它仍在725℃的炉中。直到从当地实验室收到磷化铜，还需要2-3天的时间。

Varda的工程师们白天致力于太空开发，因此确认进展通常会在晚上进行。然而，观看直播的观众似乎已经有些厌烦，开始评论国家主义政治或LK-99的论文作者之间的人际关系。

麦卡里普忙于两项“工作”，缺乏睡眠，但他相信自己可以生产出目标物质，或者至少是接近目标物质。然而，他指出，LK-99论文中记载的制造方法并不是很容易理解。这是因为重要信息，如前驱体的纯度检查方法以及炉的冷却速率设置方法，未在论文中写明。

尽管麦卡里普找到了更详细的专利文件，但他有许多问题想要直接向韩国研究者提问。他还在Twitter和Varda的资助者们那里寻求线索（《连线》杂志也试图采访了LK-99的两位主要研究者，金志勋和权龙瑗，但没有得到回应）。

这些详细信息非常重要。因为无论LK-99内部发生了什么，都有可能是由于非常特殊的原子排列引起的。

论文得出结论，通过将特定的铅原子替换为铜，将会发生超导现象。这将导致晶格收缩和内部应力增加。格林说，从较高层面来看，“这种情况很有可能发生”。

在最近的许多研究中，研究人员都对含氢物质施加了极高的压力。这是基于“压缩固体纯净氢本身会变成超导体”的理论。然而，在大多数应用中，如此高的压力并不现实。

因此，研究人员对模拟内部压力效应的方法非常感兴趣。

动荡的舆论

在本周末，麦卡里普正在进行材料处理，他说：“我的情绪起伏很大。”尽管如此，许多追随者们仍然支持他，还收到了粉丝们寄来的赞美邮件（其中一位来自电视剧《绝命毒师》的小道具员工甚至寄来了电视剧中的“蓝色冰糖”糖果）。

然而，网络上的热情开始受到物理学家们怀疑的态度的影响。在X（twitter）上，"抗磁性"一词广泛传播，还有一种观点认为，“韩国研究人员创造的物质并没有突破超导界限，而是一开始就是磁铁，所以似乎漂浮在空中。”

在Reddit网站的“r/singularity”板块上的讨论中，情况得到了简洁的表述：“为什么LK-99在'r/science'和'r/engineering'上没有被报道？ 因为LK-99不是科学，是骗局。”

接着，又传来了一份报告。一家知名的印度实验室声称成功制造了LK-99。然而，该物质并没有表现出超导性。其他的结果也开始逐渐汇集，但看起来每个实验测量的东西都不同。这可能是由于制造出的物质不同造成的。

随后，劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家Shenaid Griffin撰写了一篇未经同行评审的论文，对韩国研究人员可能目击到的现象进行了理论解释。然而，来自斯托尼布鲁克大学等计算物理学家发出了警告：“这不是证据。”关于常温超导性的信仰始终在不断摇摆中。

麦卡里普决定不再过多烦恼，而是将注意力集中在他开始的工作上，即“创造LK-99”。Larnacaite的块体正在增加，磷化铜也即将到货。他计划使用同事车库中的一块尺寸合适的大钕磁铁，在本周结束前在自己的实验室里尝试迈斯纳效应。然后，他计划将样品带到南加州大学的材料科学实验室进行更详细的测试。

麦卡里普认为，无论LK-99是否具有超导性，它仍然是一种奇特而有趣的物质。他更倾向于持怀疑态度，并表示：“我不认为岩石会飘浮在空中。”然而，他明白自己的实验并不能解答所有问题，科学就是这样。未来，将会有许多尝试重新复现麦卡里普的实验。

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