August 4, 2023

Почему эксперты скептически относятся к предполагаемому прорыву сверхпроводников 


В субботу, 22 июля, исследователи из Южной Кореи опубликовали статью, в которой объявляется о синтезе того, что может стать первым в мире сверхпроводником при температуре окружающей среды. Если их выводы подлинны, то последствия огромны. Но большинство экспертов настроены скептически. Исследователи всего мира пытаются воспроизвести и проверить выводы корейских исследователей. Самые заслуживающие доверия попытки показали, что LK-99 — название, которое корейские исследователи дали материалу — на самом деле не является сверхпроводящим при комнатных температурах. На данный момент достоверность результатов остается неясной. Исследователи подчеркивают, что вскоре мы должны узнать, действительно ли исследователи совершили прорыв. Сверхпроводник — это материал, который может левитировать в магнитном поле и проводить электричество без сопротивления — когда кабели нагреваются, это происходит из-за сопротивления. Существует ряд материалов, которые проявляют сверхпроводимость при температуре от 4 Кельвинов (-452,5°F) для ртути до 250 Кельвинов (-9,7°F) гидрида лантана при высоких давлениях. Сильные магнитные поля, необходимые для сканеров МРТ, например, генерируются путем пропускания большого тока через сверхпроводник (обычно в машинах МРТ используются сверхпроводники из ниобия и титана, охлажденные до температуры ниже 9,3 Кельвина, -442,9 ° F, с использованием жидкого гелия). Но требуемые низкие температуры означают, что сверхпроводники можно использовать только в специальных условиях. Ученые уже давно ищут материал, обладающий сверхпроводимостью при температуре окружающей среды, другими словами, материал, который не нужно было бы охлаждать, чтобы он был полезен. Сверхпроводники с температурой окружающей среды можно использовать для создания эффективных электрических сетей — в настоящее время около 5% энергии, передаваемой и распределяемой в США, теряется из-за сопротивления. Компьютерные чипы, изготовленные из сверхпроводящих материалов, могут быть в 50–100 раз эффективнее современных компьютерных чипов, что поможет снизить климатические издержки центров обработки данных. Сверхбыстрые поезда могли бы левитировать на сверхпроводящем материале. Причины для скептицизма В 2020 году исследователи из Рочестерского университета под руководством Ранги Диас, доцента факультетов физики и машиностроения университета, заявили, что они открыли метод помещения углерода, серы и водорода между вершинами двух алмазов и их сжатия до чрезвычайно высокое давление для получения соединения углерод-сера-водород, которое проявляло сверхпроводимость при температуре 287 Кельвинов (57 ° F). Однако другие исследователи не смогли воспроизвести свои результаты, и статья была отозвана. Подобных случаев уже было много. «В 1990-х годах иногда появлялись сообщения о сверхпроводимости при комнатной температуре, которая позже испарялась, — говорит Саймон Кларк, профессор химии Оксфордского университета. Подробнее: Ученые приближаются к использованию солнечной энергии из космоса Неортодоксальная манера, в которой корейские исследователи опубликовали свои выводы, также заставила некоторых усомниться в надежности этих выводов. Две отдельные статьи без рецензирования были опубликованы на сервере препринтов arXiv в один и тот же день. Первый был представлен Ён-Ван Квоном, профессором Высшей школы конвергентной науки и технологий Корейского университета, в субботу, 22 июля, в 16:51. в Сеуле. Янг-Ван был одним из трех авторов, среди которых также были Сукбэ Ли и Джи-Хун Ким, генеральный директор и директор по исследованиям и разработкам в Исследовательском центре квантовой энергии в Корее. В 19:11 В тот же день была представлена вторая статья, на этот раз Хюн-Так Кимом, исследователем из Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций в Корее и профессором физики в Колледже Уильяма и Мэри в Вирджинии. Сукбэ Ли и Чжи-Хун Ким, оба из которых были указаны как авторы в первой статье, также были указаны в качестве авторов во второй статье. Также были перечислены три новых автора: Сунён Им, СуМин Ан и Гын Хо Ау, все они являются исследователями в Исследовательском центре квантовой энергии. Янг-Ван Квон не был указан в этом документе. Хьюн-Так Ким сказал New Scientist, что первая статья содержит «много дефектов» и была загружена на arXiv без его разрешения. Соответствующие авторы, указанные в обеих статьях, не ответили на запрос TIME о комментариях. По словам Кларка, есть ряд проблем с качеством документов. Корейские исследователи не синтезировали чистый образец ЛК-99, который получают введением небольшого количества меди в свинцово-фосфатный минерал, и не проводили анализы, обычно используемые для проверки структуры вновь обнаруженный материал. Хотя они сообщили об измерении отсутствия сопротивления, Кларк ст.