Почему сверхпроводники при комнатной температуре так важны

Сверхпроводники при комнатной температуре — это научный святой Грааль. Они подобны экономически выгодному улавливанию углерода, ядерным ракетным двигателям или положительным энергетическим реакциям термоядерного синтеза. Это то, что должно быть выполнимо, мы думаем, что сможем это сделать, но мы еще не достигли этого, несмотря на годы усилий. За исключением того, что кто-то теперь утверждает, что сделал именно это.

Еще рано. Это всего лишь исследовательские работы, которые еще не прошли рецензирование. Но если они окажутся правдой, если это явление может повториться, особенно в том, как пишут в газетах. Авторы утверждают, что мы можем оказаться на пороге технологической революции, которая может повлиять на все, начиная от глобальной энергетики сетки для квантовые вычисления.

Что такое сверхпроводники при комнатной температуре?

Сверхпроводники — это материалы, которые могут проводить электрический ток с нулевым сопротивлением. Хотя такие материалы, как медь и серебро, являются невероятно эффективными проводниками, даже они обладают небольшим сопротивлением, которое превращается в тепло. Это означает, что в конечном итоге электрический ток в цепи истекает. В сверхпроводнике этого не произойдет. Теоретически можно зарядить сверхпроводящую цепь энергией, затем отключить источник питания и эта схема будет оставаться под напряжением до тех пор, пока она не будет каким-либо образом разряжена или пока она не потеряет свою сверхпроводимость. состояние.

Это имеет множество интересных применений, но традиционная проблема сверхпроводников заключается в том, что они требуют чрезвычайно низких температур и/или высокого давления. Для достижения таких состояний требуется специальное оборудование и много постоянной энергии, что делает практические возможности традиционных сверхпроводников крайне ограниченными.

Сверхпроводники комнатной температуры — это сверхпроводники, которые могут работать при комнатной температуре. Это может показаться бойким, но это именно то, на что это похоже. Создание сверхпроводника без необходимости использования экстремальных температур или давления стало бы прорывом ошеломляющих масштабов.

Почему люди говорят о них сейчас?

Два новые научные статьи были опубликованы южнокорейской командой из Исследовательского центра квантовой энергии, которая утверждает, что достигла сверхпроводимости не только при комнатной температуре, но и при атмосферном давлении. Это было бы невероятным достижением в этой области, поскольку на сегодняшний день была предпринята одна из лучших попыток создания такого сверхпроводника. сероводород, который проявляет сверхпроводимость при температуре -70 градусов по Цельсию и непостижимом давлении в 1,5 миллиона бар.

Исследователи утверждают, что их модифицированная версия апатита свинца сделала это без каких-либо этих условий. Это важная новость.

Этого достаточно, чтобы вызвать скептическое удивление международного физического сообщества. И не без оснований. Эти статьи еще не прошли рецензирование, и заявления, которые в них выдвигаются, являются крайними.

Но есть несколько реальных причин верю, что эти документы правдивы. Помимо твердой позиции участвующих сторон, существует тот факт, что вообще было подано два документа. Первый был представлен Сукбэ Ли, Джи-Хун Ким, Ён-Ван Квон, а второй был представлен теми же людьми, но с тремя другими членами их исследовательской группы, включенными в качестве авторов. Обе статьи выдвигают одинаково грандиозные заявления, но тот факт, что в первой фигурировали три автора, имеет большое значение.

Только три человека могут разделить Нобелевскую премию. Эти исследователи думают, что они что-то понимают, и вполне возможно, что так оно и есть.

Команда также опубликовала видео, на котором, как сообщается, показано, как материал, который они назвали LK-99, парит над магнитом. Подобные видео нередки для многих научно-исследовательских институтов и университетов, но жидкого азота не видно.

Однако есть множество скептически настроенных физиков, призывающих к осторожности. Некоторые, выделенные ФизикаМир, обратите внимание, что видео можно было бы получить без сверхпроводимости и что в статье есть некоторые неточности. Однако недостаточно просто игнорировать результаты: это означает, что научный мир, затаив дыхание, ждет, чтобы выяснить, насколько точны эти статьи.

Если они хотя бы близки к тому, что утверждают, мир может оказаться на пороге реальных перемен.

На что способны сверхпроводники при комнатной температуре?

Сверхпроводники можно использовать всеми способами на благо человечества и стремительно продвигать науку и технологии. и ограничены, но они традиционно совершенно непрактичны для использования за пределами конкретных, обычно лабораторных, условий. Однако сверхпроводники при комнатной температуре в очень короткие сроки откроют множество невероятно интересных достижений.

Природа сверхпроводников с нулевым сопротивлением позволит нам произвести революцию в электрической сети, устранив потери за счет сопротивления материалов. Это резко снижает глобальное потребление электроэнергии, значительно ускоряя достижение целей по доведению мира до нулевого уровня. Более того, он позволяет передавать энергию на большие расстояния, как никогда раньше. Это позволит реализовать проекты по созданию солнечных батарей в пустыне Сахара или обеспечить совместное использование электрической сети в глобальном масштабе.

Сверхпроводники могут левитировать магниты. Это может быть использовано для разработки нового поколения транспортных средств на магнитной подушке, начиная с поездов. Это может привести к революции в области недорогого и чрезвычайно высокоскоростного транспорта, которая может навсегда изменить способ передвижения всех нас. Это также может привести к созданию более эффективных электромобилей с большим запасом хода, которые заряжаются быстрее и служат дольше. В физике элементарных частиц сверхпроводники могли бы помочь в создании ускорителей частиц нового поколения. столько связанных с этим чудовищных затрат на электроэнергию и строительные материалы, что традиционные конструкции требовать.

В вычислительной технике сверхпроводники могут помочь в разработке новое поколение квантовых компьютеров, помогите нам продлить действие закона Мура и добиться больших успехов в таких областях, как разработка искусственного интеллекта. В медицине сверхпроводники могут открыть путь к меньшим, более дешевым и эффективным аппаратам МРТ.

Это лишь верхушка айсберга. Сверхпроводники при комнатной температуре — это настолько перспективная технология, что, если бы они действительно были достижимы, несомненно, существовало бы бесчисленное множество неизвестных преимуществ, которые нам еще предстоит открыть.

Что теперь?

Пока что ждем. Статьи были опубликованы в середине июля 2023 года, поэтому на момент написания статьи они еще очень свежие. Не существует экспертной оценки, подтверждающей их выводы, но сейчас во всем мире есть много людей и организаций, которые стремятся доказать или опровергнуть свои утверждения. К счастью, нам, возможно, не придется долго ждать, чтобы услышать о том, что кто-то другой достиг того, что, как он утверждает, сделал.

Ключевой вывод из статьи – и предмет дальнейшего волнения для тех, кто хочет повторить то, что в ней утверждается – заключается в том, что не только команда в Сеуле якобы создала сверхпроводники комнатной температуры, но они сделали это с относительно простой технологии. Это не простой процесс: на создание материала уходят дни работы, но он не требует особых усилий. способ специального оборудования и, по-видимому, может быть создан при относительно низких температурах для такого рода исследовать.

Это должно означать, что это явление может повториться большим количеством организаций по всему миру. Теперь мы ждем, чтобы увидеть, смогут ли они это сделать.

Рекомендации редакции

• Почему сейчас все сходят с ума по поводу Reddit API и отключения электроэнергии
• Почему вам следует дважды подумать о покупке игрового ноутбука для учебы в колледже