哈利路亚的奥秘

高翔宇

科技高能量

科幻电影《阿凡达》不仅给我们带来了震撼的视听享受，也为我们构想出一个奇幻的悬浮世界。

一座座悬浮在云端的哈利路亚山，山上爬满粗壮的藤蔓，还有壁挂飞天的瀑布和神秘的大鸟……

可以悬浮的大山

究竟是什么神秘力量能够悬空“托起”一座座大山呢？电影中这样解释：因为山中蕴藏着一种神奇的室温超导矿石，它借助母树附近的强大磁场悬托起了哈利路亚山。

电影中的一切都只是美好的想象吗？现实中的地球是否存在这样神奇的矿石呢？

哎，还真的有！

超导，顾名思义就是超级导电的意思。

超导材料具有许多独特的特征，其中最典型的就是当温度足够低时，超导材料的电阻会突然变为零。

这意味着，电流可以在超导体四周永远环流而不衰减，形成一个电流“金钟罩”。如果人类利用这样的材料制造电缆，不管是十万八千里还是穿越高山和大海，电力传输几乎没有损耗。这将解决远距离电力传输的世界难题。

超导材料的神奇还不止于此。如果将它置于磁场环境下，它还能有效抵消外界磁场，产生抗磁性。

这个时候，奇迹发生了。

科学家发现，超导体对外界磁场的“抗拒”会产生作用力，而外界磁场对超导体也存在反作用力，而且越靠近磁体，作用力增加得越多。就像电影中两个功力相当的武林高手比拼内力，势均力敌之下，最后居然夸张地悬浮了起来。

你猜得沒错，抗磁性，就是超导体悬浮的秘密，也是哈利路亚山悬浮的秘密。

理论上，如果可以找到哈利路亚山那么大的超导体，的确可以实现大山的悬浮。因为地球本就是一个大磁场，会给超导体一个很强的作用力。

处处都是超导体

有人会问，超导材料具有如此奇特的物理性质，为什么只在科幻电影中出现呢？

它很罕见吗？

其实不然！生活中有很多超导材料，譬如铝、钙、锡、铅。

还有一些非金属材料在高压下也是超导体，如硅、硫、磷等。

可是我们却很少能够用到它们的超导特性。

这是为什么呢？

因为，要实现超导，就必须将温度降到超导临界温度之下。但是，很多超导体的临界温度都低得可怜。

科学家发现的第一个超导体是金属汞，它的临界温度在零下269℃左右。要达到如此低的温度，用空调、冰箱来制冷是绝对不行的，需要依赖昂贵的液氦来制冷，充其量只能在科研实验中使用，大规模应用到生活中几乎不可能。

有科学家就曾预言，超导临界温度将不可能高于零下233℃，这个预言一度让寻找更高临界温度的超导体科研工作陷入迷茫。

然而，科学家并没有放弃对超导体的探索。

经过多年研究，中国科学家赵忠贤发现了具有零下180℃超导的材料。这个纪录还在一次次地被刷新。

如果科学家能够找到室温（25℃左右）超导材料，势必会给我们的生活带来翻天覆地的变化。

电影或成预言

室温超导体，这就是电影《阿凡达》的科学基石。

其实不仅是科学家，就连《阿凡达》导演卡梅隆也一直在关注室温超导体的进展。

只要室温超导体假设成立，电影中的一切都不再是幻想。

2008年，一大类以铁元素为基质的全新超导体——铁基超导体被人类发现，室温超导体不再遥不可及，这给正在筹备《阿凡达》的卡梅隆导演极大的灵感。随后，《阿凡达》编剧队伍开始修订剧本。2009年，这部充满预言色彩的科幻电影轰动了全球。

2013年，德国科学家卡瓦莱里又有新的发现。他在一个实验中，成功发现了室温超导体，虽然超导体的超导特性持续的时间很短。

2014年12月，室温超导体被科学界证实。

以前的问题是怎么找到室温超导材料，现在的问题是——怎么让室温超导材料的超导特性坚持久一点？

试想一下，如果室温超导材料成为现实，现实中的哈利路亚山也许不再是梦想。我们可以悬浮发电，并且不用考虑电阻变成热量白白损耗。那时，我们可以利用超导悬浮技术在云彩中练瑜伽，或在“白云”上酣睡，那是何等惬意和美妙！endprint