他和他的“魔法角度”

来源 :少年博览·初中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bright_wish
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  你听说过《Nature》杂志吗?
  这本杂志是世界上最早的国际性科技期刊,因其在科学技术各个领域的独创性、重要性、权威性,成为一个让全世界科学家都向往的圣坛。
  《Nature》杂志的毙稿率高达90%,全世界的科研人员都在为这仅有的10%的成功率拼搏。而就在这个精英荟萃的地方,来自中国的22岁男孩曹原,凭借着他的“魔法角度”,成为《Nature》杂志发布的“2018年度影响世界的十大科学人物”之首,同时也是《Nature》杂志上以第一作者身份发表论文的最年轻中国学者。
   [一]
  在曹原的同学眼中,他就是一个天才。
  从11岁开始,不到3年的时间,他就完成了小学六年级、初中、高中所有课程的学习。14岁时,他以669分的优异成绩被中国科技大学(以下简称“中科大”)少年班录取。
  中科大少年班天才云集。但即便在这样藏龙卧虎的地方,曹原仍自带“聚光灯”——别人要用一整年才完成的课题研究,他只用一个寒假就能完成,大家都称他是“天才中的天才”。中科大物理学院院长曾长淦对曹原称赞不已:“才气过人的天才往往恃才傲物,但曹原却非常低调沉稳,情商很高。他在我们实验室时很受欢迎……”
  18岁那年,曹原获得了中科大本科生最高荣誉——郭沫若奖学金,并直接到世界顶级名校麻省理工学院攻读博士学位。2018年3月5日,曹原先后以第一作者的身份发表了两篇关于石墨烯的论文,为全世界带来神奇的“魔法角度”——1.1°。
   [二]
  石墨烯是被工业界寄予厚望的新一代材料。一层层石墨烯叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是幾层石墨烯。科学家们认为这种材料具有超导性,但一直没找到方法证实。
  2014年,曹原加入Pablo Jarillo-Herrero在麻省理工学院的团队,当时该团队已经开始进行将碳片层堆叠和旋转至不同角度的尝试。曹原的主要工作是考察在堆叠的双层石墨烯中,如果将其中一层相对另一层旋转极小的角度后会发生什么。
  一开始,曹原推测叠在一起的两层石墨烯彼此之间发生轻微偏移的时候,材料可能会实现超导体性能。但很多物理学家对他的推测持怀疑态度,他们认为这不过是一个小孩关于世界的美好幻想。曹原没有被这些质疑声击退,他仍旧坚信自己的判断。
  他创造性地将单层石墨烯撕裂,组成方向相同的双层石墨烯,并在此基础上进行微调校准。他还通过调整低温系统,达到了能让超导态更为明显的温度。最终,他成功地将平行的双层石墨烯扭曲至约1.1°的“魔法角度”。
  这时,奇迹发生了!当两层石墨烯以1.1°的微妙角度扭曲在一起时,产生了神奇的超导性,让电子来回快速穿梭,让电阻无限趋近于0。速度之快,效率之高,非常罕见。
   [三]
  或许很多人还不理解这一发现所具有的重大意义,但是却有很多科学家为之振奋:在世界能源史上,电力的传输过程一直存在能源损耗巨大的问题。目前使用的传输材质,在传输过程中会损失大约7%的能源热,这是世界上所有能源公司一直头疼的问题。
  1911年,荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes发现许多金属和合金在低温下失去电阻的特性,这就是“超导性”。没有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流。但是,要想实现这种传输条件,对于环境温度要求非常高。无数科学家不断尝试,希望研制出能够在常温条件下实现超导性的材料,却都以失败告终。
  而曹原的发现,有望打破持续107年的“超导体魔咒”!在未来的能源传输方面,这一发现还可能为全球能源行业省下数千亿的资金,这是对地球资源的巨大节约和贡献!
   [四]
  曹原不是“书呆子”,他喜欢运动,酷爱滑雪,还喜欢在贴吧、论坛上“灌水”。动手能力超强的他,从小就喜欢把家里的各类物品拆开又重新组装。在麻省理工学院里,他还自制了照相机和望远镜拍摄夜空。他的导师说:“他的工作台总是很乱,上面堆满了他从计算机和望远镜上拆下来的各种零件。”
  曹原身上有一种少年老成的气质,即使失败,也不气馁,总是默默朝着目标奋斗。导师说:“当他发现,他费心解读六个月,令人激动的数据只是一个巧合的时候,他什么也没说,继续埋头苦干。”
  如今的曹原,已成为科学界冉冉升起的新星。“在广阔的宇宙面前,再多的起伏都不过是沧海一粟。”这是他在面对鲜花与掌声时,对自己的鞭策。相信在科研的路上,曹原会继续前行,创造更多的奇迹!
其他文献
[1]了解完张警官手里的情报,御树对幕后犯人是谁,已经有了推测。  不过,眼下最重要的是,将犯人盗走陨石的路线推断出来。只有找到陨石,才算找到了决定性证据。  御树想了想,觉得还是需要去博物馆走一趟:“叔叔,能不能再带我去趟博物馆?我有一些想法要证实一下。”  张警官思忖半晌,答应了他的请求。  “不过你要跟我保证——”张警官停顿了下,神情严肃,“绝对不会做出任何危险的举动。”  当御树再次进入博
期刊
师父说,“懒”到极致,是一种境界;  师父说,“懒”出境界,就可以创造技术;  师父还说,世界之大,无“懒”不有!  师父……诚不欺我也。  ——铁丝人  先不讨论跑步时吃番茄会不会呛着,背着这么大的家伙比赛,成为冠军的可能性难道不会被降低?  啥也不说了,我是匹诺曹!  要素:鼻子  囧囧有物:Finger-nose stylus  用手机的同学一定有这样的感触:单手拿手机时,总会有各种不方便;
期刊
那时候,贺兰还叫贺小兰,扎着两个羊角辫,永远冲在我们的最前头,大大的书包随着她的肩膀摇摇晃晃。夕阳下,每片有她脚印的土地,都掀起了一层土浪。  七八岁的年纪,对情感的表达还只有简单的哭和笑。而贺小兰几乎带着特异功能,随时能带动大家进入“笑”的世界里,忘记烦恼。她比我大一岁,我视她为最好的朋友,更视她为精神的领袖。  [一]正值油菜花开的时节,我和贺小兰约好去看油菜花。我俩偷偷从家里出发,兵分两路到
期刊
杜甫曾写道:人生不相见,动如参与商。  参和商是星宿的名字,参星出没于下午五点到七点,商星出没于上午五点到七点,它们虽同处一片天空,却永远无法相见。这样的仓皇和无奈,大约战争中颠沛流离的人最能理解。  所以,杜甫还写过:烽火连三月,家书抵万金。  狼烟烽火中,万骨成灰,史册上寥寥几笔,皆是无数家庭破碎血泪的注脚。  如今,那些勇士已经离开,唯余几页枯黄家书,勾连着那个离乱的时代和埋葬于心中的最深切
期刊
今年的8月1日是中国人民解放军90岁的华诞。从南昌城头的第一声枪响,到两万五千里的伟大长征;从长城内外的抗日烽火,到鸭绿江畔的浴血奋战;从世界屋脊的雷霆反击,到西沙群岛的激烈海战……在炮火硝烟中一路走来的英雄军队,用一个又一个胜利,洗刷了清末以来任人宰割的屈辱历史。  迈入21世纪后,一批批高技术、信息化的先进武器陆续装备部队,使之成为捍卫领土、领海和领空的“大国重器”。为了让大家更好地了解现在的
期刊
梦想人物:傅睿  职务:合肥市公安局刑警支队刑警  说了这么多期梦想,有一个梦想,可能大家都有过,但听起来好像有点大、有点空,实现起来又有些困难。但是想必,每个人都曾心向往之,那就是:“长大后,我想当一个英雄,顶天立地的大英雄!”  英雄的“人設”是啥?  故事里的英雄常常是天降大任,身负异秉。《西游记》中,孙行者能以一根金箍棒打败九曜恶星、四大天王、哪吒三太子,力克十万天兵,一战成名;欧美电影里
期刊
“岂曰无衣?与子同袍。”一首《国风·秦风·无衣》让军装带有情谊的重量。  “黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还。”一首《从军行》让军装带有破釜沉舟的决心和勇气。  軍装是先秦时期王权与贵族的重要象征,是分辨敌友、朝代分野的重要标志,更是冷兵器时代最重要的一层生命屏障。在“合久必分,分久必合”的岁月风云中,一袭军装,见证了将士们每一个枕戈待旦的日子。  甲胄是古代军装的重要组成部分。  “甲”原指草木初
期刊
2019年,英国BBC推出一个探讨中国“千禧一代”的节目,分析出生在1982年-2000年间的中国青年,是以怎样的状态面对风云变幻的世界形势。其中,那些表现优秀的中国青年,正吸引着全世界的目光。  年度最具潜力设计师:韩雯  虽然时尚设计产业,一向由法国、意大利等欧洲国家掌握话语权。但这些年,许多中国时尚设计师将中国传统、民族的元素融入现代时尚设计,也开始在国际时尚界崭露头角。  韩雯便是这其中的
期刊
学习从来都不是一件轻松的事情,这是我上小学时就懂得的道理。  从小我的记忆力就跟橡皮筋一样富有弹性:一旦遇到喜欢的学科,它能绕着地球跑三圈;一旦遇到不喜欢的学科,它会立刻缩成一个小点。糟糕的是,它喜欢的学科数量是最小自然数……  所以,二年级的我一看到《安徒生童话》里的故事《天国的花园》时,就忍不住浮想联翩。  当他还是一个小孩,但已经可以上学的时候,他的祖母曾经告诉他,说:“天国花园里每朵花都是
期刊
阳光渲染了记忆的色彩,时光的印记一路回溯到那一天——第一次真正离家,告别了父母,上交了手机,我从一名初中新生,变成了一名四连的新兵,开始了为期四天半的军训生活!  老实说,那些日子很辛苦。每天早晨六点多,我和我的同伴们就要起床训练。有时候做俯卧撑,有时候在风雨中奔跑,有时候在烈阳中站军姿。如果跑步跟不上教官的哨音,那站军姿的时间就更長了。  只是到了最后一晚,大家竟然升起一种不舍的情绪——不舍跑道
期刊