RW Space

На прошлой неделе группа южнокорейских физиков сделала поразительное заявление. В двух документах, загруженных на сервер препринтов arXiv, говорится, что они создали материал, который «открывает новую эру для человечества».

LK-99, соединение на основе свинца, предположительно имеет комнатную температуру. , сверхпроводник атмосферного давления. Такой материал, проводящий электричество без какого-либо сопротивления в нормальных условиях, может иметь огромное значение для производства и передачи энергии, транспорта, вычислений и других областей технологий.

Документы вызвали дикий энтузиазм в Интернете, и несколько попытки повторить работу. В то же время есть сообщения о спорах между корейскими исследователями по поводу того, нужно ли вообще публиковать исследование.

Сегодня, возможно, произошло самое большое открытие в области физики в моей жизни. Я не думаю, что люди полностью понимают последствия сверхпроводника температуры окружающей среды / давления. Вот как это может полностью изменить нашу жизнь.

— Алекс Каплан (@alexkaplan0) 26 июля 2023 г.

Почему сверхпроводники такие супер

Когда электрический ток течет по обычному проводнику, такому как медная проволока, электроны сталкиваются с атомами, толкаясь вперед. В результате электроны теряют часть энергии, и провод нагревается.

В сверхпроводнике электроны движутся без всякого сопротивления. Сверхпроводящие провода могут передавать электричество без потери энергии, а сверхпроводящие магниты обладают достаточной мощностью, чтобы поднимать в воздух поезда и сдерживать яростную плазму в термоядерных реакторах.

Однако всем известным сверхпроводникам требуются очень низкие температуры (обычно ниже –100 ℃). ) или чрезвычайно высокое давление (более чем в 100 000 раз превышающее обычное атмосферное давление). Эти ограничения делают сверхпроводники дорогими и непрактичными для многих приложений.

Несколько групп исследователей заявляли об обнаружении сверхпроводимости при комнатной температуре в различных веществах в прошлом, но ни одно из заявлений не выдержало проверки. Не далее как на прошлой неделе статья американского физика Ранги Диаса о сверхпроводимости была отозвана из-за подозрений в фабрикации данных.

Поэтому, хотя сверхпроводник при комнатной температуре был бы удивительным открытием, мы должны ответить на новые заявления с некоторой долей скептицизма. скептицизм.

Смелые утверждения

Южнокорейские исследователи говорят, что LK-99 можно получить в процессе обжига, в котором сочетаются минералы ланаркит (Pb₂SO₅) и фосфид меди (Cu₃P). Они говорят, что полученный материал демонстрирует два ключевых признака сверхпроводимости при нормальном давлении воздуха и температуре до 127 ℃: нулевое сопротивление и магнитная левитация.

Они предлагают правдоподобную теорию того, как LK-99 может проявлять комнатно- температурной сверхпроводимости, но не дали определенных экспериментальных доказательств. Данные, представленные в документах, кажутся неубедительными.

Одним из признаков сверхпроводника является эффект Мейснера, который заставляет его левитировать, когда его помещают над магнитом.

В видеодемонстрации , исследователи помещают кусок LK-99 на магнит. Один край плоского диска LK-99 поднимается, но другой край, по-видимому, сохраняет контакт с магнитом.

Мы ожидаем, что сверхпроводник будет демонстрировать полную левитацию, а также «квантовую блокировку», которая удерживает его в этом положении. фиксированное положение относительно магнита. В снисходительной интерпретации поведение, которое мы видим на видео, может быть связано с несовершенством образца, что означает, что только часть образца становится сверхпроводящей.

Поэтому еще слишком рано говорить, что нам были представлены убедительные доказательство сверхпроводимости при комнатной температуре.

Что дальше

В настоящее время все, что мы знаем о LK-99, получено из двух статей arXiv, которые не прошли рецензирование. Обе статьи представляют аналогичные измерения, хотя представление нетрадиционно. Однако есть некоторые отличия в содержании, а также в авторстве, что не внушает доверия.

И что теперь? Научные процессы начинают действовать.

Эксперты внимательно изучают документы. Исследователи из других лабораторий попытаются воспроизвести эксперименты, описанные в статьях, и посмотреть, получатся ли в итоге сверхпроводники при комнатной температуре.

Эти важные шаги необходимы для установления достоверности и надежности LK- 99 заявлений. Если утверждения будут подтверждены и подтверждены, это может стать одним из самых новаторских достижений в области физики и материаловедения за последние несколько десятилетий.

Однако, пока исследование не пройдет тщательный анализ и тестирование, мы должны подойти к претензии с осторожностью. Мы все с большим интересом будем ждать результатов проверки.

Махбубе Шахбази, старший научный сотрудник отдела материаловедения, Технологический университет Квинсленда

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.