Prečo sú supravodiče pri izbovej teplote taký veľký problém

Supravodiče izbovej teploty sú vedecký svätý grál. Sú ako ekonomicky životaschopné zachytávanie uhlíka, jadrové raketové motory alebo fúzne reakcie s pozitívnou energetickou sieťou. Je to niečo, čo by malo byť realizovateľné, myslíme si, že to dokážeme, ale ešte sme sa tam celkom nedostali, napriek dlhoročnému úsiliu. Ibaže, niekto teraz tvrdí, že to urobil.

Ešte sú skoré dni. Toto sú len výskumné práce, ktoré ešte musia byť recenzované. Ak sa však preukážu ako pravdivé, ak ide o jav, ktorý sa môže opakovať, a to najmä spôsobom, akým sa autori tvrdia, že by sme mohli byť na pokraji technologickej revolúcie, ktorá by mohla ovplyvniť všetko od globálnej energie mriežky do kvantové výpočty.

Čo sú supravodiče izbovej teploty?

Supravodiče sú materiály, ktoré môžu viesť elektrický prúd s nulovým odporom. Zatiaľ čo materiály ako meď a striebro sú neuveriteľne účinné vodiče, aj keď ponúkajú mierny odpor, ktorý sa mení na teplo. To znamená, že nakoniec elektrický prúd v obvode vyprší. V supravodiči by to tak nebolo. Teoreticky by ste mohli nabiť supravodivý obvod energiou, potom odpojiť zdroj energie a tento obvod zostane napájaný, kým sa nejakým spôsobom nevybije, alebo kým nestratí supravodivosť štát.

To má veľa zaujímavých využití, ale tradičným problémom supravodičov je, že vyžadujú extrémne nízke teploty a/alebo vysoký tlak. To si vyžaduje špeciálne vybavenie a veľa konzistentnej energie na dosiahnutie takýchto stavov, čím sú praktické možnosti tradičných supravodičov extrémne obmedzené.

Supravodiče pri izbovej teplote sú supravodiče, ktoré môžu pracovať pri izbovej teplote. Môže to znieť ako klišé, ale presne tak to znie. Vytvorenie supravodiča bez potreby extrémnych teplôt alebo tlaku by znamenalo prielom ohromujúcich rozmerov.

Prečo o nich teraz ľudia hovoria?

Dva nové výskumné práce boli publikované juhokórejským tímom v Quantum Energy Research Center, ktorý tvrdí, že nielenže dosiahli supravodivosť pri izbových teplotách, ale aj pri okolitých tlakoch. To by bol neuveriteľný pokrok v tejto oblasti, pretože jeden z najlepších pokusov o takýto supravodič bol doteraz sírovodík, ktorý vykazuje supravodivosť pri príjemných -70 stupňoch Celzia s nevyspytateľným tlakom 1,5 mil. bar.

Výskumníci tvrdia, že ich upravená verzia olovnatého apatitu to dokázala bez akýchkoľvek z týchto ustanovení. Toto je významná správa.

To stačí na nadvihnutie skeptického obočia medzinárodnej fyzikálnej komunity. A s dobrým dôvodom. Tieto dokumenty ešte nie sú recenzované a tvrdenia, ktoré tieto dokumenty robia, sú extrémne.

Existuje však niekoľko skutočných dôvodov verte, že tieto papiere sú pravdivé. Okrem pevného postavenia zainteresovaných strán je tu skutočnosť, že boli predložené vôbec dva dokumenty. Prvý predložili Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, zatiaľ čo druhý predložili tí istí jednotlivci, ale ako autori boli zahrnutí traja ďalší členovia ich výskumného tímu. Oba články uvádzajú podobne grandiózne tvrdenia, ale skutočnosť, že na prvom boli traja autori, je významná.

Nobelovu cenu môžu zdieľať iba traja ľudia. Títo výskumníci si myslia, že na niečom chystajú a môžu byť.

Tím tiež zverejnil video, ktoré údajne zobrazuje materiál – ktorý nazvali LK-99 – levitujúci nad magnetom. Tento druh videa nie je nezvyčajný pre mnohé výskumné inštitúcie a univerzity, ale v dohľade nie je žiadny tekutý dusík.

Existuje však veľa skeptických fyzikov, ktorí nabádajú k opatrnosti. Niektoré, zvýraznené PhysicsWorld, poukazujú na to, že video by sa dalo dosiahnuť aj bez supravodivosti a že v papieri sú určité nezrovnalosti. Nestačí však úplne ignorovať výsledky, čo znamená, že vedecký svet čaká so zatajeným dychom, aby zistil, aké presné sú tieto dokumenty.

Ak sú dokonca blízko k tomu, čo tvrdia, svet by mohol byť na pokraji skutočnej zmeny.

Čo dokážu supravodiče pri izbovej teplote?

Supravodiče by sa dali použiť všetkými spôsobmi, aby boli prínosom pre ľudstvo a pokrok vedy a techniky skokom a hranice, ale sú tradične úplne nepraktické na použitie mimo špecifických, zvyčajne laboratórnych podmienok. Supravodiče izbovej teploty by však vo veľmi krátkom čase otvorili množstvo neuveriteľne vzrušujúcich pokrokov.

Povaha supravodičov s nulovým odporom by nám umožnila revolúciu v elektrickej sieti, čím by sa eliminovalo plytvanie prostredníctvom odolnosti materiálu. To dramaticky znižuje globálnu spotrebu elektriny a výrazne zrýchľuje ciele priviesť svet k čistej nule. A čo je ešte lepšie, umožňuje prenos sily na veľké vzdialenosti ako nikdy predtým. Odblokovalo by to projekty solárnych panelov na Saharskej púšti alebo globálne zdieľanie medzinárodnej elektrickej siete.

Supravodiče môžu levitovať magnety. To by sa mohlo použiť na vývoj novej generácie vozidiel s magnetickou levitáciou, počnúc vlakmi. To by mohlo viesť k revolúcii v lacnej, extrémne vysokorýchlostnej doprave, ktorá by mohla navždy zmeniť spôsob, akým všetci cestujeme. Mohlo by to viesť aj k efektívnejším elektrickým vozidlám s dlhším dojazdom, ktoré sa nabíjajú rýchlejšie a vydržia dlhšie. Vo fyzike častíc by supravodiče mohli pomôcť vybudovať novú generáciu urýchľovačov častíc toľko súvisiacich monštruóznych nákladov na energiu a stavebné materiály, že tradičné návrhy vyžadovať.

V oblasti výpočtovej techniky by supravodiče mohli pomôcť pri vývoji a nová generácia kvantových počítačov, pomôžte nám udržať Mooreov zákon o niečo dlhšie a urobiť veľké pokroky v oblastiach, ako je vývoj AI. V medicíne by supravodiče mohli odblokovať menšie, lacnejšie a efektívnejšie MRI prístroje.

To je len špička ľadovca. Supravodiče pri izbovej teplote sú takou technológiou, že ak by boli skutočne dosiahnuteľné, nepochybne existuje nespočetne veľa neznámych výhod, ktoré musíme ešte objaviť.

Čo teraz?

Zatiaľ čakáme. Články boli publikované v polovici júla 2023, takže v čase písania tohto článku sú stále veľmi čerstvé. Neexistuje žiadna partnerská kontrola, ktorá by potvrdila ich zistenia, ale na celom svete teraz existuje veľa jednotlivcov a organizácií, ktoré chcú dokázať alebo vyvrátiť svoje tvrdenia. Našťastie nemusíme dlho čakať, kým sa dozvieme o niekom inom, ktorý dosiahol to, o čom tvrdí, že urobil.

Kľúčovým poznatkom z novín – a bodom ďalšieho vzrušenia pre tých, ktorí chcú zopakovať to, čo tvrdí – je, že nie iba tím v Soule údajne generoval supravodiče izbovej teploty, ale robili to s relatívne chodcami technológie. Nie je to jednoduchý proces, pričom vytvorenie materiálu si vyžaduje niekoľko dní práce, ale nezahŕňa veľa spôsob špecializovaného zariadenia a možno ho zjavne vytvoriť pri relatívne nízkych teplotách pre tento druh výskumu.

To by malo znamenať, že tento jav by mohol zopakovať veľký počet organizácií po celom svete. Teraz čakáme, či môžu, a či to urobia.

Odporúčania redaktorov

• Prečo sa všetci teraz zbláznili z Reddit API a výpadku
• Prečo by ste si mali dvakrát premyslieť kúpu herného notebooku na vysokú školu