超導時代降臨，能量損耗從此為零！能源科技最終解：抗磁效應×磁浮原理×量子干涉×材料應用，近代物理重大發現，創造接連不斷的科學奇蹟

暢行無阻：超導零電阻效應的發現
 
在都市開車出門，最不想遇到的情況是什麼？肯定是塞車！
 
在微觀世界裡，電子穿梭在週期有序排列的原子「八卦陣」裡面，也會遇到碰撞甚至「塞車」的情況，用物理語言來說就是電子受到了散射。電子被不斷散射，能量就會發生損失，在宏觀上表現為存在電阻。微觀上電子把部分能量傳遞給了原子實，電子公路上的塞車，造成了原子們的躁動不安，微觀熱振動變得更加激烈了——於是材料整體溫度上升開始「發燒」，這就是因電阻產生的焦耳熱。在某些情況下，焦耳熱有著重要的用途，比如白熾燈的工作原理就是電能轉化成熱能，讓燈絲在高溫下「白熱化」後發光的。但在更多情況下，焦耳熱會讓電能無辜損失掉。從發電廠到變電站，即便採用目前最高效的高壓交流輸電，電能的損失也約占15%。可別小看這個百分比，這意味著，有相當一部分能源還沒真正用上就已經被浪費掉，且不說因此增加的種種環境汙染等問題。
 
如何讓電子在材料內部暢行無阻呢？或者說，是否有那麼一些「特殊情況」，電子公路可以一路暢通呢？物理學家一直在思考這個問題。
 
20世紀初，經過百餘年的電磁學研究，人們已經非常清楚地了解到金屬材料的電阻隨溫度下降將會減小。理由很簡單：將材料整體降溫，讓原子們冷靜下來，這樣電子在不太變幻的「八卦陣」裡也許就可以迅速找到高速通道，儘量不損失能量全身而退。理想看似豐滿，現實卻總是比較骨感。不同的人看問題的角度不同，於是在預測更低溫度下金屬電阻的走向時，有了多種不同的觀點。大家普遍知道，金屬中電阻主要來源於兩部分，原子實熱振動對電子的散射和雜質／缺陷等對電子的散射。降溫只是讓原子振動變弱，但無法改變雜質／缺陷的存在。因此，1864年，馬修森（Augustus Matthiessen）預言金屬電阻隨溫度下降到一定程度之後，將保持不變，即存在一個有限大小的「剩餘電阻」。克耳文勛爵不太同意這個觀點，他認為在足夠低的溫度下，電流中的電子也有可能被「凍住」而不能前進，導致金屬的電阻會迅速增加。我們在此姑且定義馬修森預言的材料叫「正常金屬」，而克耳文預言的叫「反常金屬」。低溫物理的先驅杜瓦和昂內斯則有另一種觀點，金屬的電阻隨溫度下降會持續穩定地減小，最終在零溫極限下變成零，成為一個沒有電阻的「完美導體」。