超導世界沒有單身汪

編者按

2017年1月9日，趙忠賢與屠呦呦榮獲國家最高科學技術獎。其中，趙忠賢院士在此之前還因在高溫超導領域做出的傑出貢獻而獲得過兩次國家自然科學獎一等獎。那麼，究竟什麼是超導呢？

超導，顧名思義，是物質的一種導電能力很強的狀態，在超導態下物質的電阻為零。（注意，不是電阻接近零，是電阻就是等於零）人們把處於超導狀態的導體稱為超導體。

為什麼超導體會有這樣的性質呢？這還得從電阻的產生說起。以金屬為例，其之所以能導電，是因為有大量自由電子在晶格間運動。等等，什麼是電子，什麼是晶格？我們可以把晶格看作是一條馬路，而電子就是路上的行人。對這塊金屬加上一個電壓，就相當於是原本漫無目的的行人接到任務，開始趕路。

然而，這條路修得並不好，遍地的石頭凹凸不平，趕路的行人常常會被石頭磕倒，浪費精力。用專業的術語解釋，就是電子被晶格散射，能量損耗，產生了電阻。

可是，對於某些材料，當溫度降低到一定程度，在費米面附近的電子，在晶格振動的影響下，按相反的動量和自旋兩兩地結合成電子對，於是不再因為散射而損耗能量，這種電子對被稱為庫珀對。

翻譯一下，馬路上這些石頭，雖然妨礙單身汪的行走，但卻妨礙不了出雙入對的情侶。嗯，單身汪表示，受到10000點傷害。

而更神奇的是，這些情侶還是由石頭們撮合成的。這些石頭到底是一群怎樣的存在？小編陷入了沉思。

想了整整一個晚上，小編終於發現，原來這些石頭就是《冰雪奇緣》里的地精啊。

對，一定是這樣，雖然這裡的男女主的出生不同，一個是頂級白富美，一個只是個窮小子，世俗的壓力有分開他們的趨勢（電子間的庫侖作用力相互排斥），但只要他們是真心相愛的男女（動量和自旋滿足一定的條件），就能在地精們的撮合下，成為情侶（形成庫珀對），一路得到支持（成為超導電流，電阻流失）。

看來，這些地精，還真是單身汪的福音。

當然，還有一種可能，單身的汪們，為了消除被遍地石頭羈絆之苦，紛紛開始尋找自己的意中人，結為一對，來共同渡過難關。

當然，對超導體來說，溫度要足夠的低，也就是說，這些單身汪們，得放慢自己的步伐，多多環顧周圍，才能有機會找到自己的間意中人。而且，一旦溫度升高到一定程度，勞燕分飛的悲劇就會發生。

以上內容，是所謂的傳統超導體的機理，如何讀到這裡感覺自己已經懂了，就請給自己點十二個贊吧。不過從上世紀八十年代後期開始，新型的高溫超導體被發現並得到了一系列研究，成為了人們關注的一個重點。對於高溫超導體的配對機制，人們正在探索著，而可以確定的一點是，高溫超導中依然是存在配對的。

也就是說，在超導的世界裡，雙宿雙飛才是王道，不管緣起於何處，能在一起才是最重要的。在此祝福所有的情侶。（小編表示，已經塞不下狗糧了）

編輯：J.C