实现常温超导电的新思路

解小荣

摘 要：某些物质在一定的温度条件下能够实现电阻降为零。这就是超导电性。当超导体进入到超导态时，其电阻为零，进而具有诸多的用处。如果能够实现常温超导电，那么没有能耗的超导输电线、时速达到500km的超導磁悬浮列车等都将不再是一种设想。人们的生活会因为常温超导电而出现巨大的改变。该文从发电机的角度对实现常温超导进行了介绍，首先介绍了研发超导电转输发电机的科学逻辑，在此基础上探讨了基础科学突破带来的影响，最后则是就笔者研究的动力进行了介绍，希望能够获得支持。

关键词：常温 超导电 研发

中图分类号：TM346 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-0-02

真正实用的常温超导电技术将是通过研制一种新式发电机解决，而并非研制合成常温区的超导材料。建议有能力的企业投资研发基于新发电原理下的超导电传输发电机，这种超导电传输技术不受导体材料和临界温度的限制，原理上讲，导线材料用铁质的也可以，即这种发电机发出和向外输送的是一种电阻为零的超导电流，整个输电线路可保持现有的原状不变。这项超导电传输技术从投资研发到实用推广的周期不会超过5年，总研发费用一个亿人民币足够。

1 研发常温超导电转输发电机的科学逻辑

室温超导至今没有突破是因为，从微观领域的电子层级来讲，人们没有认识到电阻形成的机制。电阻和零电阻是一对矛盾。若知道电阻形成的微观物理机制，就可创造一种物理条件，既可规避电阻的形成又能保证导体传输电能，如此一来，超导电就形成了。这种超导电只与发电原理有关，而与导线的材料性质和其所处的临界温度无关，原理上讲，铁质导线就可以。那就是说，这种超导电在低温和常温下都可实现，而且不限导体的材质。另外，从逻辑上讲，这一实现传输超导电的思路还存在一个关键性的问题要解决，即要知道洛仑兹力形成的微观物理机制，这将导出超导电传输发电机的发电原理。而要知道洛仑兹力形成的微观物理机制和电阻形成的微观物理机制，就要知道电子的所有性质。要知道电子的所有性质，就要知道电子的内部结构。为此，笔者花费了近20年的时间，终于提出了电荷磁源论（本理论未发表），才把电子的内部结构及其性质搞清楚。至此，笔者关于超导电传输发电机的理论体系为：电子的内部结构及其性质—洛仑兹力形成的微观物理机制及电阻形成的微观物理机制—新的发电原理—超导电传输发电机。

2 常温超导电研究的知识基础

粒子物理学中夸克理论提出的初衷，是为了解决质子和中子的内部结构和电荷的本质问题，但并未涉及到研究磁场的本质问题，电子的内部结构就更没有涉及。笔者当时对粒子物理学的兴趣十分浓烈，但对夸克理论中关于电荷的解释又很不满意。后来在研究常温超导理论时又从夸克理论和别的地方吸收不到有关有用的东西，被逼无奈，不得不重整粒子物理学的有关思想，立足从电荷和磁场的物理本质出发，来解决电子的内部结构问题，后来就产生了电荷磁源论。电荷磁源论提出了正、负电荷子和磁力线子理论，揭示了电荷与磁场的物理本质与起源，暗物质与暗能量的物理本质与起源，揭示了电子和正电子的内部结构，并对质子与反质子、中子与反中子的内部结构做了新的认识；中子在衰变过程中，有暗物质和暗能量的参与；由此理论可建立所有粒子与反粒子的内部结构模型；夸克理论也有了新的认识与更正；它还解释了洛仑兹力形成的微观物理机制，泡利不相容原理及核力的物理本质，并对粒子的波动性形成的物理原因做了令人信服的解释。

当电荷磁源论推开了新科学的大门，它就为能源科学和材料科学提供了十分有用的研究工具，这起码表现在以下几个方面：一是超导电传输发电机的理论体系，这在上面已有论述。二是电解水的新工艺。由于超导电状态下的电子对的能量很大，如果用超导电工艺电解水，将很容易破坏水分子的氢氧键化学能，收到事半功倍的效果。但目前超导电水平都在低温区，而水在零度就结了冰，因此限制了此工艺的应用，而超导电传输发电机的研制成功就解决了这个问题。三是促进常温超导材料的研制。由于知道了电阻形成的微观物理机制，对理解电子对的形成和超导材料的合成有极大的工艺上的帮助。四是利用计算机可以在人工智能条件下研究新材料的合成方法。由于电荷磁源论揭示了组成原子的电子、质子和中子的内部结构，那就可用人工智能手段把各种原子及由其组成的分子，在微观层次的运动规律用三维动画反映出来，观察其运动规律，找到新材料合成方法。五是核能的无污染利用的方法的研究。电荷磁源论对原子核内质子、中子间的强相互作用做了令人信服的合理解释，由此将进一步促进人们对核能的认识和研究更新更合理的利用方法。

3 常温超导电研究研究价值

超导电传输发电机所产生的超导电流的主体是单个电子，也会形成超导磁悬浮，而且不会受到外界磁场的影响。这一点要优于超导材料所形成的超导电流和超导磁悬浮性能。现有的有电阻的电能输电体系和将来的零电阻的电能输电体系，由于其特性的差异，在以后的现实生活中都要用到。但两种电流通过特定的装置可相互转化，这是由二者的新旧发电原理决定的。这个转化装置的使用会普及到千家万户和每一个独立的用电单位，因此其中的市场商业价值总量和利润规模之巨可想而知。

超导电本身就有着相当广泛的应用，全球各国都对其投入了巨大的投资，目的就是为了实现常温下的超导电。只有在常温下的超导电气用途才会更加广泛，其限制才会更少，其所能够创造的效益才会更多。但是要获得研究成果需要更多的投资，因此迫切希望能够获得各方的支持。

参考文献

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