Kodėl kambario temperatūros superlaidininkai yra tokia didelė problema

Kambario temperatūros superlaidininkai yra mokslinis šventasis gralis. Jie panašūs į ekonomiškai perspektyvų anglies dioksido surinkimą, branduolinių raketų variklius ar energijos sintezės reakcijas. Tai kažkas, ką turėtų būti įmanoma padaryti, manome, kad galime tai padaryti, bet, nepaisant daugelio metų pastangų, dar nepasiekėme. Išskyrus atvejus, kai kas dabar teigia, kad tai padarė.

Dar ankstyvos dienos. Tai tik moksliniai darbai ir dar turi būti recenzuojami. Bet jei jie pasitvirtins, jei tai reiškinys, kuris gali pasikartoti, ypač tokiu būdu, kaip rašoma laikraščiuose. Autoriai teigia, kad galime atsidurti ant technologinės revoliucijos, kuri gali turėti įtakos viskam, pradedant pasauline energetika, viršūnėje tinkleliai į kvantinis skaičiavimas.

Kas yra kambario temperatūros superlaidininkai?

Superlaidininkai yra medžiagos, kurios gali praleisti elektros srovę su nuline varža. Nors tokios medžiagos kaip varis ir sidabras yra neįtikėtinai veiksmingi laidininkai, net ir jie pasižymi nedideliu atsparumu, kuris virsta šiluma. Tai reiškia, kad galiausiai elektros srovė grandinėje baigiasi. Superlaidininke to nebūtų. Teoriškai galėtumėte įkrauti superlaidžią grandinę energija, tada atjungti maitinimo šaltinį ir ta grandinė išliks maitinama tol, kol ji tam tikru būdu išsikraus arba nepraras superlaidumo valstybė.

Tai turi daug įdomių naudojimo būdų, tačiau tradicinė superlaidininkų problema yra ta, kad jiems reikia ypač žemos temperatūros ir (arba) aukšto slėgio. Norint pasiekti tokias būsenas, reikia specialios įrangos ir daug pastovios energijos, todėl tradicinių superlaidininkų praktinės galimybės yra labai ribotos.

Kambario temperatūros superlaidininkai yra superlaidininkai, kurie gali veikti kambario temperatūroje. Tai gali skambėti šlykščiai, bet būtent taip skamba. Superlaidininko sukūrimas be ekstremalių temperatūrų ar slėgio būtų stulbinančių proporcijų proveržis.

Kodėl žmonės dabar apie juos kalba?

Du naujų mokslinių darbų paskelbė Pietų Korėjos komanda Kvantinės energijos tyrimų centre, kuri teigia ne tik pasiekusi superlaidumą kambario temperatūroje, bet ir esant aplinkos slėgiui. Tai būtų neįtikėtina pažanga šioje srityje, nes vienas geriausių iki šiol bandymų sukurti tokį superlaidininką buvo vandenilio sulfidas, pasižymintis superlaidumu esant švelniai -70 laipsnių Celsijaus temperatūrai ir nesuvokiamam 1,5 mln. baras.

Tyrėjai teigia, kad jų modifikuota švino apatito versija tai padarė be jokių iš šių sąlygų. Tai svarbi žinia.

To pakanka, kad tarptautinė fizikos bendruomenė sukeltų skeptiškus antakius. Ir dėl geros priežasties. Šie dokumentai dar nėra recenzuojami, o teiginiai, kuriuos jie pateikia, yra kraštutiniai.

Tačiau tam yra keletas realių priežasčių tiki, kad šie dokumentai yra teisingi. Be dalyvaujančių šalių tvirtos pozicijos, yra faktas, kad iš viso buvo pateikti du dokumentai. Pirmąjį pateikė Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, o antrąjį pateikė tie patys asmenys, tačiau autoriais buvo įtraukti trys kiti jų tyrimo grupės nariai. Abiejuose straipsniuose pateikiami panašiai grandioziniai teiginiai, tačiau faktas, kad trys autoriai buvo pirmajame, yra reikšmingas.

Nobelio premiją gali pasidalinti tik trys žmonės. Šie tyrinėtojai mano, kad jie kažko siekia, ir taip gali būti.

Komanda taip pat paskelbė vaizdo įrašą, kuriame rodoma medžiaga, kurią jie pavadino LK-99, levituojantį virš magneto. Tokio pobūdžio vaizdo įrašai nėra neįprasti daugelyje mokslinių tyrimų institucijų ir universitetų, tačiau skystojo azoto nematyti.

Tačiau yra daug skeptiškų fizikų, raginančių būti atsargiems. Kai kurie, pabrėžė Fizikos pasaulis, atkreipkite dėmesį, kad vaizdo įrašas galėjo būti pasiektas be superlaidumo ir kad dokumente yra tam tikrų neatitikimų. Vis dėlto neužtenka visiškai ignoruoti rezultatus, o tai reiškia, kad mokslo pasaulis sulaikęs kvapą laukia, kol sužinos, kokie tikslūs šie dokumentai.

Jei jie net arti to, ką teigia, pasaulis gali būti tikrų pokyčių slenksčio.

Ką galėtų padaryti kambario temperatūros superlaidininkai?

Superlaidininkai gali būti naudojami visais būdais, kad būtų naudinga žmonijai ir staigiai tobulėtų mokslas bei technologijos ir ribas, tačiau tradiciškai jie yra visiškai nepraktiški naudoti ne tam tikromis, paprastai laboratorijoje, sąlygomis. Tačiau kambario temperatūros superlaidininkai per labai trumpą laiką atvertų daugybę neįtikėtinai įdomių pažangų.

Nulinis superlaidininkų atsparumas leistų mums pakeisti elektros tinklą ir išvengti nuostolių dėl medžiagos atsparumo. Tai labai sumažina pasaulinį elektros energijos suvartojimą, o tai masiškai paspartina siekius, kad pasaulis pasiektų grynąjį nulį. Dar geriau, tai leidžia kaip niekada anksčiau perduoti galią dideliais atstumais. Tai atvertų Sacharos dykumos saulės kolektorių projektus arba pasaulinio masto tarptautinį elektros tinklų dalijimąsi.

Superlaidininkai gali levituoti magnetus. Tai galėtų būti panaudota kuriant naujos kartos magnetinės levitacijos transporto priemones, pradedant traukiniais. Tai gali sukelti revoliuciją pigių ir ypač greitų transporto srityje, kuri gali pakeisti mūsų visų kelionių būdą. Tai taip pat gali padėti sukurti efektyvesnes, ilgesnio nuotolio elektrines transporto priemones, kurios įkraunamos greičiau ir tarnauja ilgiau. Dalelių fizikoje superlaidininkai galėtų padėti sukurti naujos kartos dalelių greitintuvus be tiek daug su tuo susijusių milžiniškų energijos ir statybinių medžiagų sąnaudų, kurias sudaro tradiciniai dizainai reikalauti.

Kompiuterijoje superlaidininkai galėtų padėti sukurti a naujos kartos kvantiniai kompiuteriai, padėkite mums šiek tiek ilgiau išlaikyti Moore'o dėsnį ir padaryti didelę pažangą tokiose srityse kaip AI kūrimas. Medicinoje superlaidininkai galėtų atrakinti mažesnius, pigesnius ir efektyvesnius MRT aparatus.

Tai tik ledkalnio viršūnė. Kambario temperatūros superlaidininkai yra tokia „pie-in-the-danguje“ technologija, kad jei jie būtų tikrai pasiekiami, neabejotinai būtų daugybė nežinomų privalumų, kurių dar turime atrasti.

Kas dabar?

Kol kas laukiam. Straipsniai buvo paskelbti 2023 m. liepos viduryje, todėl šio rašymo metu jie vis dar yra labai nauji. Nėra tarpusavio peržiūros, kuri patvirtintų jų išvadas, tačiau dabar visame pasaulyje yra daug asmenų ir organizacijų, norinčių įrodyti arba paneigti savo teiginius. Laimei, galbūt nereikės ilgai laukti, kol sužinosime, kad kažkas pasieks tai, ką jie teigia padarę.

Svarbiausias ištrauka iš popieriaus – ir dar daugiau įspūdžių tiems, kurie nori atkartoti tai, kas jame teigiama, – tai ne tik tariamai komanda Seule sukūrė kambario temperatūros superlaidininkus, bet jie tai padarė su gana pėsčiaisiais technologija. Tai nėra paprastas procesas, o medžiagai sukurti prireiks kelių dienų darbo, tačiau tai nėra daug Specialios įrangos būdas ir, matyt, tokiai rūšiai gali būti sukurta palyginti žemoje temperatūroje tyrimai.

Tai turėtų reikšti, kad šį reiškinį gali pakartoti daugybė organizacijų visame pasaulyje. Dabar laukiame, ar jie gali, ir tai padarys.

Redaktorių rekomendacijos

• Kodėl dabar visi nerimauja dėl Reddit API ir užtemimo
• Kodėl turėtumėte du kartus pagalvoti apie žaidimų nešiojamojo kompiuterio pirkimą koledžui