Если вы вообще интересуетесь новостями науки и техники, вы, вероятно, слышали, что команда из Южной Кореи утверждает, что разработала материал, который является сверхпроводником при комнатной температуре и атмосферном давлении. Интересно, что если вы не следите за подобными новостями, то, вероятно, не читали этого. Как это часто бывает, меня интересует, как воспринимаются и передаются те или иные научные новости, не меньше, чем сами новости, и это интересный случай.
Во-первых, заявление, сделанное здесь, невероятно. Если это правда (а это все еще большое “если”), то это крупнейшая научная новость этого столетия. Я бы поставил ее выше даже CRISPR. Это технологический “святой грааль”, если таковой когда-либо существовал. Сверхпроводник – это материал, который проводит электричество без сопротивления, поэтому не происходит потерь энергии или избыточного тепла. Не нужно обладать большим воображением, чтобы понять, насколько это может быть полезно. Мы посвятили этой идее целую главу в нашей недавней книге о технологиях будущего. Наша цивилизация сильно и все более электрифицирована, и практичный сверхпроводящий материал принес бы пользу практически во всех ее аспектах. Это также делает более вероятными некоторые экстремальные технологии, такие как термоядерный синтез. Мы (весь мир) собираемся (надеемся) инвестировать миллиарды, если не триллионы, в модернизацию наших электросетей, и именно этот материал мы будем использовать, если эти утверждения верны.
У нас уже есть сверхпроводники. Возможно, вы помните, как в 1980-х годах ученые открыли первый класс “высокотемпературных” сверхпроводящих материалов. Это была лишь относительно высокая температура – повышение наивысшей критической температуры (температуры, ниже которой вещество становится сверхпроводящим) выше 77 К, точки кипения жидкого азота. Охлаждение жидким азотом, хотя и остается чрезвычайно холодным, намного дешевле и практичнее, чем жидким водородом или гелием. С тех пор были найдены другие классы материалов с критическими температурами до 250 К, но для них требуется чрезвычайно высокое давление. В принципе, они практически ни для чего не пригодны и полезны только для исследований сверхпроводимости.
Вот новая статья – это препринт, а значит, она не проходила экспертной оценки. Я думаю, это одна из причин, по которой новость не везде публикуется в заголовках. Исследователи утверждают, что им удалось создать сплав свинца, апатита и меди, который является сверхпроводником при комнатной температуре, фактически до 127 °C (261 ° F), при атмосферном давлении. Кроме того, это не какая-то хрупкая керамика, это пластичный металл. Они сообщают:
Сверхпроводимость LK-99 обусловлена незначительными структурными искажениями при небольшой объемной усадке (0,48 %), а не внешними факторами, такими как температура и давление. Усадка вызвана замещением ионов Pb2+(2) на Cu2+ в изолирующей сетке фосфата Pb2+, что приводит к напряжению.
По сути, когда вы заменяете атомы свинца небольшим количеством атомов меди, молекулярная структура немного сжимается, что приводит к созданию квантовых ям, которые обеспечивают сверхпроводимость. Но реален ли этот потенциально изменяющий мир прорыв в области материаловедения? На данный момент я считаю, что, вероятно, нет, но это не невозможно. В отличие, скажем, от холодного ядерного синтеза, сверхпроводимость – известное явление. (Холодный ядерный синтез технически существует, просто его невозможно получить в каком-либо значительном объеме). Сверхпроводимость – это не лженаука, это не магия, это не вечный двигатель или что-то еще, что противоречит известным на данный момент законам физики. Следовательно, это вполне правдоподобно. Единственный реальный вопрос в том, удалось ли им это?
Научное сообщество настроено скептически. Во-первых, две статьи, описывающие исследование, не прошли экспертную оценку. Но, что более важно, работа еще не была воспроизведена. Пока она не будет воспроизведена, исследователи, скорее всего, просто допустили какую-то ошибку. Тогда это был бы эпизод, подобный сверхсветовым нейтрино – все (включая самих исследователей) думали, что они, вероятно, где-то допустили ошибку, и они это сделали (механическая неисправность в их установке). Кроме того, за последние несколько лет из Южной Кореи поступило несколько мошеннических заявлений о прорыве в области сверхпроводимости.
Чего, кстати, я не понимаю. Чтобы сделать что-то столь практичное, вы должны знать, что любое мошенничество рано или поздно раскроется перед вами. Если у вас на самом деле нет работающего сверхпроводника, вы не сможете его подделать. Если только вы намеренно не работаете на грани мошенничества, тогда планируйте исчезнуть, но, похоже, это не тот случай.
В любом случае, независимо от того, искренни эти исследователи или нет, все зависит от того, удастся ли воспроизвести LK-99. Они дали инструкции о том, как изготовить вещество, и для этого в должным образом оборудованной лаборатории потребуется всего несколько дней. В течение нескольких недель я ожидаю, что из других лабораторий начнут поступать сообщения о том, что они смогли или не смогли воспроизвести действие LK-99.
Наконец, я должен сказать, что немного удивлен, что это не получило широкого распространения в средствах массовой информации. Плохим объяснением этого было бы то, что преимущества сверхпроводящего материала слишком архаичны для среднестатистического читателя (по их оценке). Хорошей причиной может быть то, что они замечают скептицизм научного сообщества и ждут, чем все это закончится, чтобы их не застукали со спущенными штанами, как в случае с холодным термоядерным синтезом.
В любом случае, продолжение будет, и относительно скоро. Либо это просто очередное ложное утверждение, которое быстро опровергается, либо приготовьтесь к захватывающему прорыву. Это должно быть интересно.
