Hvorfor stuetemperatur superledere er så stor en sag

Stuetemperatur superledere er en videnskabelig hellig gral. De er som økonomisk levedygtig kulstoffangst, nukleare raketmotorer eller energi-net-positive fusionsreaktioner. De er noget, der burde kunne lade sig gøre, vi tror, ​​vi kan gøre det, men vi er bare ikke helt nået dertil endnu, trods mange års indsats. Bortset fra, at nogen nu hævder at have gjort netop det.

Det er stadig tidlige dage. Disse er blot forskningsartikler og mangler endnu at blive peer-reviewet. Men hvis de viser sig sande, hvis det er et fænomen, der kan gentages, og især på den måde, avisens Forfattere hævder, at vi kan være på nippet til en teknologisk revolution, der kan påvirke alt fra global energi gitter til kvanteberegning.

Hvad er superledere ved stuetemperatur?

Superledere er materialer, der kan lede elektrisk strøm med nul modstand. Mens materialer som kobber og sølv er utroligt effektive ledere, tilbyder selv de en vis mild modstand, som bliver til varme. Det betyder, at en elektrisk strøm i et kredsløb til sidst udløber. I en superleder ville det ikke. Du kan teoretisk oplade et superledende kredsløb med energi, derefter afbryde en strømkilde og det kredsløb ville forblive strømførende, indtil det blev afladet på en eller anden måde, eller det mistede sin superledning stat.

Dette har masser af spændende anvendelser, men det traditionelle problem med superledere er, at de kræver ekstremt lave temperaturer og/eller højt tryk. Det kræver specielt udstyr og en masse ensartet energi for at opnå sådanne tilstande, hvilket gør de praktiske muligheder for traditionelle superledere ekstremt begrænsede.

Stuetemperatur-superledere er superledere, der kan fungere ved stuetemperatur. Det lyder måske flittigt, men det er præcis, hvad det lyder som. At skabe en superleder uden behov for ekstreme temperaturer eller tryk ville være et gennembrud af svimlende proportioner.

Hvorfor taler folk om dem nu?

To nye forskningsartikler er blevet offentliggjort af et sydkoreansk hold ved Quantum Energy Research Center, der hævder ikke kun at have opnået superledning ved stuetemperaturer, men også ved omgivende tryk. Dette ville være et utroligt fremskridt på området, da et af de bedste forsøg på en sådan superleder til dato har været svovlbrinte, som udviser superledningsevne ved milde -70 grader celsius med et uudgrundeligt tryk på 1,5 mio. bar.

Forskerne hævder, at deres modificerede version af blyapatit har gjort det uden nogen af ​​disse betingelser. Dette er betydningsfulde nyheder.

Det er nok til at rejse skeptiske øjenbryn fra det internationale fysiksamfund. Og med god grund. Disse papirer er endnu ikke peer-reviewed, og de påstande, papirerne fremsætter, er ekstreme.

Men det er der nogle rigtige grunde til tror, ​​at disse papirer er sande. Ud over det faste ståsted for de involverede parter, er der det faktum, at der overhovedet blev indsendt to papirer. Den første blev indsendt af Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, mens den anden blev indsendt af de samme personer, men med tre andre medlemmer af deres forskerhold inkluderet som forfattere. Begge papirer fremsætter tilsvarende storslåede påstande, men det faktum, at tre forfattere var på den første, er signifikant.

Kun tre personer kan dele en nobelpris. Disse forskere tror, ​​de er i gang med noget, og det kan de godt være.

Holdet postede også en video, der angiveligt viser materialet - som de har kaldt LK-99 - svævende over en magnet. Denne slags video er ikke ualmindeligt for mange forskningsinstitutioner og universiteter, men der er ingen flydende nitrogen i sigte.

Der er dog masser af skeptiske fysikere, der opfordrer til forsigtighed. Nogle, fremhævet af Physics World, påpeger, at videoen kunne være opnået uden superledning, og at der er nogle uoverensstemmelser i papiret. Det er dog ikke nok ligefrem at ignorere resultaterne, hvilket betyder, at den videnskabelige verden venter med tilbageholdt ånde på at finde ud af, hvor nøjagtige disse artikler er.

Hvis de overhovedet er tæt på, hvad de hævder, kan verden være på nippet til reel forandring.

Hvad kan superledere ved stuetemperatur gøre?

Superledere kunne bruges på alle mulige måder for at gavne menneskeheden og fremme videnskab og teknologi med stormskridt og grænser, men de er traditionelt fuldstændig upraktiske til brug uden for specifikke, typisk laboratorieforhold. Stuetemperatur-superledere ville imidlertid åbne op for et væld af utroligt spændende fremskridt på meget kort tid.

Superledernes nulmodstandsnatur ville lade os revolutionere det elektriske net og eliminere spild gennem materialemodstand. Det reducerer det globale elektricitetsforbrug drastisk, og det accelererer massivt målene for at bringe verden til netto nul. Endnu bedre, det giver mulighed for langdistancetransmission af kraft som aldrig før. Det ville låse op for solpanelprojekter i Sahara-ørkenen eller global deling af internationalt elnet.

Superledere kan svæve magneter. Det kunne bruges til at udvikle en ny generation af magnetiske levitationskøretøjer, startende med tog. Dette kan føre til en revolution inden for lavpris, ekstrem højhastighedstransport, der kan ændre den måde, vi alle rejser på, for altid. Det kan også føre til mere effektive elbiler med længere rækkevidde, der oplader hurtigere og holder længere. I partikelfysik kunne superledere hjælpe med at bygge en ny generation af partikelacceleratorer uden så meget af de tilknyttede uhyrlige omkostninger i kraft og byggematerialer, som traditionelle designs kræve.

Inden for databehandling kunne superledere hjælpe med at udvikle en ny generation af kvantecomputere, hjælpe os med at holde Moores lov i gang lidt længere og gøre store fremskridt inden for områder som AI-udvikling. Inden for medicin kunne superledere låse op for mindre, billigere og mere effektive MR-maskiner.

Det er kun toppen af ​​isbjerget. Rumtemperatur-superledere er sådan en pie-in-the-sky-teknologi, at hvis de virkelig er opnåelige, er der utvivlsomt utallige ukendte fordele, vi endnu ikke har opdaget.

Hvad nu?

Indtil videre venter vi. Papirerne blev udgivet i midten af ​​juli 2023, så i skrivende stund er de stadig meget friske. Der er ingen peer review til at bekræfte deres resultater, men der er mange enkeltpersoner og organisationer rundt om i verden, der nu søger at bevise eller modbevise deres påstande. Heldigvis skal vi måske ikke vente længe på at høre om en anden, der har opnået det, de hævder at have gjort.

En vigtig del af avisen - og et punkt til yderligere spænding for dem, der ønsker at kopiere, hvad det hævder - er, at ikke kun holdet i Seoul genererede angiveligt stuetemperatur superledere, men de gjorde det med relativt fodgængere teknologi. Det er ikke en simpel proces, hvor materialet tager dages arbejde at skabe, men det involverer ikke meget i måde af specialudstyr, og kan tilsyneladende skabes ved relativt lave temperaturer til denne slags forskning.

Det burde betyde, at fænomenet kunne gentages af et stort antal organisationer rundt om i verden. Vi venter nu på at se, om de kan, og gør.

Redaktørens anbefalinger

• Hvorfor alle flipper ud over Reddit API og blackout lige nu
• Derfor bør du tænke dig om to gange om at købe en gaming-bærbar computer til college