Ανακάλυψαν επιστήμονες στην Κορέα τον πρώτο υπεραγωγό θερμοκρασίας δωματίου και πίεσης περιβάλλοντος; – Κόσμος Φυσικής

Ανακάλυψαν επιστήμονες στην Κορέα τον πρώτο υπεραγωγό θερμοκρασίας δωματίου και πίεσης περιβάλλοντος; – Κόσμος Φυσικής

Χρονική σήμανση: 27 Ιουλίου 2023 10:35 π.μ.

Υπεραγωγιμότητα
Αναπαράσταση υπεραγωγιμότητας (Ευγενική προσφορά: iStock/ktsimage)

Η υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου ήταν εδώ και πολύ καιρό το πιο ιερό από τα ιερά δισκοπότηρα στη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης. Την τελευταία δεκαετία, το εμφάνιση νέων υλικών Αυτή η υπεραγωγιμότητα σε σχετικά ήπιες θερμοκρασίες, αλλά μόνο κάτω από ακραίες πιέσεις, έχει επιφέρει μια μικρή αλλά σημαντική αλλαγή στην αναζήτηση. Για να είναι πραγματικά σαν δισκοπότηρο, ένας υπεραγωγός που συντέθηκε πρόσφατα δεν μπορεί απλώς να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς αντίσταση σε θερμοκρασία δωματίου. Πρέπει επίσης να το κάνει υπό πίεση περιβάλλοντος για να έχει πρακτικές εφαρμογές πέρα ​​από το εργαστήριο – όπως αιωρούμενα τρένα, αποδοτικά ηλεκτροφόρα καλώδια ή φθηνότερα μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας.

Έτσι, όταν μια μη-ακόμη-αξιολογημένη χαρτί με τίτλο «The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor» εμφανίστηκε στον διακομιστή προεκτύπωσης arXiv νωρίτερα αυτή την εβδομάδα, οι φυσικοί ενθουσιάστηκαν – αν και επίσης δύσπιστοι, δεδομένης της πρόσφατης ανακλήσεις και καταγγελίες για επιστημονικό παράπτωμα στο πεδίο.

Στην εφημερίδα, ο Sukbae Lee και Τζι-Χουν Κιμ, και οι δύο επιστήμονες υλικών στο Κέντρο Έρευνας Κβαντικής Ενέργειας (Q-Centre) στη Σεούλ της Κορέας, μαζί με Young-Wan Kwon του Πανεπιστημίου της Κορέας, αναφέρουν ότι κάτω από καθημερινές συνθήκες, μια τροποποιημένη μορφή του ορυκτού απατίτη μολύβδου παρουσιάζει ενδεικτικά σημάδια υπεραγωγιμότητας. Αυτά τα σημάδια περιλαμβάνουν την πολύ σημαντική ροή ρεύματος χωρίς αντίσταση. την αποβολή του μαγνητικού πεδίου από το υλικό μέσω του φαινομένου Meissner. και μια κρίσιμη θερμοκρασία και κρίσιμο μαγνητικό πεδίο κάτω από το οποίο συμβαίνει η υπεραγώγιμη μετάβαση.

Προκύπτουν περαιτέρω στοιχεία

Για την ενίσχυση αυτών των ισχυρισμών, α περαιτέρω χαρτί εμφανίστηκε λίγο αργότερα στο arXix, αυτή τη φορά γραμμένο από τον Lee και την Kim σε συνεργασία με τους συναδέλφους τους στο Q-Centre Sungyeon Im, SooMin An και Keun Ho Auh, συν Hyun-Tak Kim, φυσικός στο College of William and Mary στις Η.Π.Α. Προκλήθηκε ο χρόνος εμφάνισης αυτής της εργασίας και η μεγαλύτερη λίστα συγγραφέων έντονες διαδικτυακές εικασίες σχετικά με τα κίνητρα της ομάδας, με αρκετούς σχολιαστές να επισημαίνουν ότι ένα βραβείο Νόμπελ (η πιθανή ανταμοιβή για οποιαδήποτε επιβεβαιωμένη ανακάλυψη υπεραγωγιμότητας θερμοκρασίας δωματίου, θερμοκρασίας περιβάλλοντος) μπορεί να μοιραστεί μόνο σε τρία άτομα, όχι σε έξι. Πέρα από τις εικασίες, το δεύτερο έγγραφο επαναλαμβάνει πολλές από τις εντυπωσιακές λεπτομέρειες του πρώτου, ενώ περιγράφει τη σύνθεση του υλικού με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ως τελευταίο αποδεικτικό στοιχείο, α βίντεο αναρτήθηκε από τον Hyun-Tak Kim στην πλατφόρμα ScienceCast του arXiv στις 25 Ιουλίου, υποτίθεται ότι δείχνει το υλικό που ο Lee και ο Ji-Hoon Kim αποκαλούν το LK-99 (προφανώς μετά από τα αρχικά τους και τη χρονιά που το συνέθεσαν για πρώτη φορά) να αιωρείται πάνω από έναν μαγνήτη. Αυτή η απλή επίδειξη του φαινομένου Meissner είναι βασικό στοιχείο των προπτυχιακών εργαστηρίων φυσικής – εκτός από αυτή την περίπτωση, το υγρό άζωτο που απαιτείται για την παραγωγή υπεραγωγιμότητας σε συμβατικούς υπεραγωγούς χαμηλής θερμοκρασίας δεν φαίνεται πουθενά.

Οι κριτικοί μπαίνουν μέσα

Λίγες μέρες μετά την εμφάνιση των εφημερίδων στο arXiv –και λίγες ώρες αφότου οι εντυπωσιακοί ισχυρισμοί τους άρχισαν να κυκλοφορούν στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, καταρρέοντας τον ιστότοπο του Q-Centre στη διαδικασία – οι ειδικοί στον τομέα ζήτησαν προσοχή. Ρίτσαρντ Γκριν, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ των ΗΠΑ που έχει εργαστεί σε υπεραγώγιμα υλικά από τη δεκαετία του 1970, παρατηρούμενη ότι ενώ το βίντεο με το φαινόμενο Meissner «φαίνεται εντυπωσιακό» με την πρώτη ματιά, η υπεραγωγιμότητα δεν είναι το μόνο φαινόμενο που μπορεί να προκαλέσει την αιώρηση των αντικειμένων. «Αν κοιτάξετε προσεκτικά, θα δείτε ότι το δείγμα 2 (το οποίο ανυψώθηκε) έχει μεγάλη διαμαγνητική μαγνήτιση στην κανονική κατάσταση», είπε. «Έτσι θα μπορούσε να ανυψωθεί μόνο και μόνο επειδή είναι διαμαγνητικό υλικό».

Ένας άλλος φυσικός, Ντάγκλας Νατέλσον του Πανεπιστημίου Rice, ΗΠΑ, τόνισε προφανείς ασυνέπειες στα δεδομένα των δύο εργασιών σχετικά με τη μαγνητική επιδεκτικότητα, Χ. Όταν ο Lee, ο Ji-Hoon Kim και οι συνεργάτες του τοποθέτησαν το δείγμα τους του LK-99 σε ένα μαγνητικό πεδίο, το έγγραφο με έξι συγγραφείς αναφέρει ότι η αλλαγή στην ευαισθησία μάζας του υλικού (δηλαδή, Χ διαιρούμενο με την πυκνότητα) ανήλθε σε 2.5 x 10-4 ηλεκτρομαγνητικές μονάδες ανά γραμμάριο. «Υποθέτοντας μια πυκνότητα περίπου 7 γραμμαρίων ανά κυβικό εκατοστό, αυτό δίνει Χ = –0.022, περίπου 36 φορές από αυτόν του γραφίτη», έγραψε ο Natelson στο α Twitter/X νήμα αφιερωμένο στα ευρήματα. «Αυτό θα ήταν συναρπαστικό, αν είναι ακριβές».

Ωστόσο, ο Natelson συνέχισε σημειώνοντας ότι «αυτό που φαίνεται να είναι τα ίδια δεδομένα» εμφανίζεται επίσης στο Σχήμα 4 της τριών συγγραφέων εργασίας, αλλά με μια εντελώς διαφορετική κλίμακα στον άξονα y του γραφήματος. Αυτό το δεύτερο σύνολο αριθμών είναι, είπε, «μη φυσικό», προσθέτοντας ότι η «αρκετά ατημέλητη» απόκλιση «δεν ενθαρρύνει την εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα».

Περιμένετε την αναπαραγωγή

Ένα φωτεινό σημείο σε αυτή τη σύγχυση είναι ότι σε αντίθεση με τις μελέτες υπεραγωγών υψηλής πίεσης, η δουλειά των Lee, Ji-Hoon Kim και των συνεργατών τους απαιτούσε σχετικά λίγο εξειδικευμένο εξοπλισμό. Αυτό δεν θα κάνει προσπάθειες αναπαραγωγής του εύκολος, ακριβώς; όπως και Τζένιφερ Φόουλι, ένας φυσικός συμπυκνωμένης ύλης στο Εθνικό Εργαστήριο SLAC στις ΗΠΑ, τόνισε Στο Twitter, η διαδικασία τεσσάρων ημερών, πολλών βημάτων, στερεάς κατάστασης που χρησιμοποίησαν οι Κορεάτες ερευνητές για να συνθέσουν το υλικό τους δεν είναι καθόλου απλή. («Μερικοί από εσάς δεν είχαν φουσκάλες από την υπερβολική χρήση του γουδοχέρι σας και φαίνεται», είπε ειρωνικά.)

Ωστόσο, η απουσία άκρως εξειδικευμένου κιτ θα πρέπει να καταστήσει δυνατή την αναπαραγωγή για περισσότερες από μια χούφτα ερευνητικές ομάδες. Και με τόση προσοχή αφιερωμένη στην εύρεση του, μια λύση στο μυστήριο του LK-99 και της πιθανής υπεραγωγιμότητας σε θερμοκρασία δωματίου και πίεσης περιβάλλοντος δεν θα αργήσει να έρθει. «Πιστεύω ότι είναι καλύτερο να περιμένουμε και να δούμε εάν αυτό το υλικό, και τα αποτελέσματα που περιέχονται στην έκθεση, αναπαράγονται από άλλη ομάδα στον κόσμο». Νάιτζελ Χάσεϊ, λέει ένας ερευνητής υπεραγωγιμότητας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στο Ηνωμένο Βασίλειο Κόσμος Φυσικής. «Αν ναι, τότε φυσικά, αυτό θα ήταν μια εντυπωσιακή ανακάλυψη. Προς το παρόν, όμως, είναι απλά συγκλονιστικό».

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής