解小榮

摘 要：某些物質(zhì)在一定的溫度條件下能夠?qū)崿F(xiàn)電阻降為零。這就是超導(dǎo)電性。當(dāng)超導(dǎo)體進(jìn)入到超導(dǎo)態(tài)時(shí)，其電阻為零，進(jìn)而具有諸多的用處。如果能夠?qū)崿F(xiàn)常溫超導(dǎo)電，那么沒有能耗的超導(dǎo)輸電線、時(shí)速達(dá)到500km的超導(dǎo)磁懸浮列車等都將不再是一種設(shè)想。人們的生活會(huì)因?yàn)槌爻瑢?dǎo)電而出現(xiàn)巨大的改變。該文從發(fā)電機(jī)的角度對(duì)實(shí)現(xiàn)常溫超導(dǎo)進(jìn)行了介紹，首先介紹了研發(fā)超導(dǎo)電轉(zhuǎn)輸發(fā)電機(jī)的科學(xué)邏輯，在此基礎(chǔ)上探討了基礎(chǔ)科學(xué)突破帶來的影響，最后則是就筆者研究的動(dòng)力進(jìn)行了介紹，希望能夠獲得支持。

關(guān)鍵詞：常溫 超導(dǎo)電 研發(fā)

中圖分類號(hào)：TM346 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（a）-0-02

真正實(shí)用的常溫超導(dǎo)電技術(shù)將是通過研制一種新式發(fā)電機(jī)解決，而并非研制合成常溫區(qū)的超導(dǎo)材料。建議有能力的企業(yè)投資研發(fā)基于新發(fā)電原理下的超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)，這種超導(dǎo)電傳輸技術(shù)不受導(dǎo)體材料和臨界溫度的限制，原理上講，導(dǎo)線材料用鐵質(zhì)的也可以，即這種發(fā)電機(jī)發(fā)出和向外輸送的是一種電阻為零的超導(dǎo)電流，整個(gè)輸電線路可保持現(xiàn)有的原狀不變。這項(xiàng)超導(dǎo)電傳輸技術(shù)從投資研發(fā)到實(shí)用推廣的周期不會(huì)超過5年，總研發(fā)費(fèi)用一個(gè)億人民幣足夠。

1 研發(fā)常溫超導(dǎo)電轉(zhuǎn)輸發(fā)電機(jī)的科學(xué)邏輯

室溫超導(dǎo)至今沒有突破是因?yàn)椋瑥奈⒂^領(lǐng)域的電子層級(jí)來講，人們沒有認(rèn)識(shí)到電阻形成的機(jī)制。電阻和零電阻是一對(duì)矛盾。若知道電阻形成的微觀物理機(jī)制，就可創(chuàng)造一種物理?xiàng)l件，既可規(guī)避電阻的形成又能保證導(dǎo)體傳輸電能，如此一來，超導(dǎo)電就形成了。這種超導(dǎo)電只與發(fā)電原理有關(guān)，而與導(dǎo)線的材料性質(zhì)和其所處的臨界溫度無關(guān)，原理上講，鐵質(zhì)導(dǎo)線就可以。那就是說，這種超導(dǎo)電在低溫和常溫下都可實(shí)現(xiàn)，而且不限導(dǎo)體的材質(zhì)。另外，從邏輯上講，這一實(shí)現(xiàn)傳輸超導(dǎo)電的思路還存在一個(gè)關(guān)鍵性的問題要解決，即要知道洛侖茲力形成的微觀物理機(jī)制，這將導(dǎo)出超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。而要知道洛侖茲力形成的微觀物理機(jī)制和電阻形成的微觀物理機(jī)制，就要知道電子的所有性質(zhì)。要知道電子的所有性質(zhì)，就要知道電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為此，筆者花費(fèi)了近20年的時(shí)間，終于提出了電荷磁源論（本理論未發(fā)表），才把電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)搞清楚。至此，筆者關(guān)于超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)的理論體系為：電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)—洛侖茲力形成的微觀物理機(jī)制及電阻形成的微觀物理機(jī)制—新的發(fā)電原理—超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)。

2 常溫超導(dǎo)電研究的知識(shí)基礎(chǔ)

粒子物理學(xué)中夸克理論提出的初衷，是為了解決質(zhì)子和中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電荷的本質(zhì)問題，但并未涉及到研究磁場(chǎng)的本質(zhì)問題，電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就更沒有涉及。筆者當(dāng)時(shí)對(duì)粒子物理學(xué)的興趣十分濃烈，但對(duì)夸克理論中關(guān)于電荷的解釋又很不滿意。后來在研究常溫超導(dǎo)理論時(shí)又從夸克理論和別的地方吸收不到有關(guān)有用的東西，被逼無奈，不得不重整粒子物理學(xué)的有關(guān)思想，立足從電荷和磁場(chǎng)的物理本質(zhì)出發(fā)，來解決電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題，后來就產(chǎn)生了電荷磁源論。電荷磁源論提出了正、負(fù)電荷子和磁力線子理論，揭示了電荷與磁場(chǎng)的物理本質(zhì)與起源，暗物質(zhì)與暗能量的物理本質(zhì)與起源，揭示了電子和正電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對(duì)質(zhì)子與反質(zhì)子、中子與反中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)做了新的認(rèn)識(shí)；中子在衰變過程中，有暗物質(zhì)和暗能量的參與；由此理論可建立所有粒子與反粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型；夸克理論也有了新的認(rèn)識(shí)與更正；它還解釋了洛侖茲力形成的微觀物理機(jī)制，泡利不相容原理及核力的物理本質(zhì)，并對(duì)粒子的波動(dòng)性形成的物理原因做了令人信服的解釋。

當(dāng)電荷磁源論推開了新科學(xué)的大門，它就為能源科學(xué)和材料科學(xué)提供了十分有用的研究工具，這起碼表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)的理論體系，這在上面已有論述。二是電解水的新工藝。由于超導(dǎo)電狀態(tài)下的電子對(duì)的能量很大，如果用超導(dǎo)電工藝電解水，將很容易破壞水分子的氫氧鍵化學(xué)能，收到事半功倍的效果。但目前超導(dǎo)電水平都在低溫區(qū)，而水在零度就結(jié)了冰，因此限制了此工藝的應(yīng)用，而超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)的研制成功就解決了這個(gè)問題。三是促進(jìn)常溫超導(dǎo)材料的研制。由于知道了電阻形成的微觀物理機(jī)制，對(duì)理解電子對(duì)的形成和超導(dǎo)材料的合成有極大的工藝上的幫助。四是利用計(jì)算機(jī)可以在人工智能條件下研究新材料的合成方法。由于電荷磁源論揭示了組成原子的電子、質(zhì)子和中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那就可用人工智能手段把各種原子及由其組成的分子，在微觀層次的運(yùn)動(dòng)規(guī)律用三維動(dòng)畫反映出來，觀察其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，找到新材料合成方法。五是核能的無污染利用的方法的研究。電荷磁源論對(duì)原子核內(nèi)質(zhì)子、中子間的強(qiáng)相互作用做了令人信服的合理解釋，由此將進(jìn)一步促進(jìn)人們對(duì)核能的認(rèn)識(shí)和研究更新更合理的利用方法。

3 常溫超導(dǎo)電研究研究價(jià)值

超導(dǎo)電傳輸發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的超導(dǎo)電流的主體是單個(gè)電子，也會(huì)形成超導(dǎo)磁懸浮，而且不會(huì)受到外界磁場(chǎng)的影響。這一點(diǎn)要優(yōu)于超導(dǎo)材料所形成的超導(dǎo)電流和超導(dǎo)磁懸浮性能?，F(xiàn)有的有電阻的電能輸電體系和將來的零電阻的電能輸電體系，由于其特性的差異，在以后的現(xiàn)實(shí)生活中都要用到。但兩種電流通過特定的裝置可相互轉(zhuǎn)化，這是由二者的新舊發(fā)電原理決定的。這個(gè)轉(zhuǎn)化裝置的使用會(huì)普及到千家萬戶和每一個(gè)獨(dú)立的用電單位，因此其中的市場(chǎng)商業(yè)價(jià)值總量和利潤規(guī)模之巨可想而知。

超導(dǎo)電本身就有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，全球各國都對(duì)其投入了巨大的投資，目的就是為了實(shí)現(xiàn)常溫下的超導(dǎo)電。只有在常溫下的超導(dǎo)電氣用途才會(huì)更加廣泛，其限制才會(huì)更少，其所能夠創(chuàng)造的效益才會(huì)更多。但是要獲得研究成果需要更多的投資，因此迫切希望能夠獲得各方的支持。

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