Твърденията за свръхпроводник при стайна температура предизвикват скептицизъм. Ето защо

Миналата седмица група южнокорейски физици направиха изненадващо твърдение. В две статии, качени в сървъра за препринти arXiv, те твърдят, че са създали материал, който "открива нова ера за човечеството".

LK-99, съединение на основата на олово според твърденията им е свръхпроводник при стайна температура и налягане. Такъв материал, който при нормални условия провежда електричество без никакво съпротивление, може да има огромно значение за производството и преноса на енергия, транспорта, изчислителната техника и други области на технологиите.

Статиите предизвикаха бурен ентусиазъм в интернет и няколко опита за повторение на работата. В същото време се появяват съобщения за спорове между корейските изследователи относно това дали изследването изобщо е трябвало да бъде публикувано.

Прочетете статията за откритието: "Нов свръхпроводник при стайна температура и налягане - всичко, което трябва да знаете"

Защо свръхпроводниците са толкова важни

Когато през обикновен проводник, например медна жица, протича електрически ток, електроните изпитват съпротивление в атомите, докато се движат. В резултат на това електроните губят част от енергията си и проводникът се нагрява.

В свръхпроводника електроните се движат без никакво съпротивление. Свръхпроводящите проводници могат да пренасят електричество, без да губят енергия, а свръхпроводящите магнити са достатъчно мощни, за да левитират влакове и да задържат бурната плазма в реакторите за термоядрен синтез.

Всички известни свръхпроводници обаче изискват много ниски температури (обикновено по-ниски от -100 °C) или изключително високи налягания (над 100 000 пъти по-високи от обикновеното атмосферно налягане). Тези ограничения правят свръхпроводниците скъпи и непрактични за много приложения.

През годините поне няколко екипа изследователи са твърдели, че са открили свръхпроводимост при стайна температура в различни вещества, но нито едно от твърденията не е издържало на проверка. Миналата седмица статия за свръхпроводимостта на американския физик Ранга Диас (Ranga Dias) бе оттеглена поради съмнения за фалшифициране на данни.

И макар че свръхпроводник при стайна температура би било прекрасно откритие, трябва да посрещнем новите твърдения с известен скептицизъм.

Смели твърдения

Южнокорейските изследователи твърдят, че LK-99 може да бъде произведен чрез реакция в твърдо състояние между  минералите ланаркит (Pb₂SO₅) и меден фосфид (Cu₃P). Те казват, че полученият материал показва два ключови признака на свръхпроводимост при нормално въздушно налягане и при температури до 127 ℃: нулево съпротивление и магнитна левитация.

Авторите предлагат правдоподобна теория за това как LK-99 може да прояви свръхпроводимост при стайна температура, но не са предоставили категорични експериментални доказателства. Данните, представени в документите, изглеждат неубедителни.

Един от признаците на свръхпроводника е ефектът на Майснер, който го кара да левитира, когато е поставен над магнит.

Във видеодемонстрацията изследователите поставят парче LK-99 над магнит. Единият ръб на плоския диск от LK-99 се издига, но другият ръб изглежда остава в контакт с магнита.

Един свръхпроводник би трябвало да демонстрира пълна левитация, а също и "квантово заключване", което да го държи във фиксирано положение спрямо магнита. При едно благосклонно тълкуване поведението, което виждаме във видеото, може да се дължи на несъвършенства в образеца, което означава, че само част от образеца става свръхпроводима.

Така че е твърде рано да се каже, че са представени убедителни доказателства за свръхпроводимост при стайна температура.

Какво следва

Понастоящем всичко, което знаем за LK-99, идва от двете статии в arXiv, които не са били рецензирани. И в двата документа са представени сходни измервания, макар че начинът на представяне е нетрадиционен. Има обаче някои разлики в съдържанието, а също и в авторството, което не вдъхва доверие.

И така, какво се случва сега? Научните процеси започват да действат.

Експертите ще прегледат внимателно документите. Изследователи от други лаборатории ще се опитат да възпроизведат експериментите, описани в документите, и ще видят дали в крайна сметка ще получат свръхпроводник със стайна температура.

Тези важни стъпки са необходими, за да се установи валидността и надеждността на твърденията за LK-99. Ако твърденията бъдат потвърдени и валидирани, това може да означава едно от най-съществените постижения в областта на физиката и материалознанието през последните няколко десетилетия.

Въпреки това, докато изследването не бъде подложено на строг преглед и тестване, трябва да подхождаме към твърденията с предпазливост. Всички ние ще очакваме с голям интерес резултата от процеса на проверка.

Авторът Махбубе Шахбази (Mahboobeh Shahbazi) е старши научен сътрудник по материалознание в Куинсландския технологичен университет

Тази статия е препубликувана от The Conversation под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.

Още по темата

31/07/2023

Физика

Нов свръхпроводник при стайна температура и налягане - всичко, което трябва да знаете

05/05/2022

Физика

Нови възможности за свръхпроводимост при стайна температура

22/03/2021

Физика

Свръхпроводници при стайна температура без екстремно налягане. Възможно ли е?

15/10/2020

Физика

Свръхпроводимостта при стайна температура е постигната след 109 години опити (видео)