Sissejuhatus
Ameerika Füüsika Seltsi iga-aastasel märtsikuu koosolekul Las Vegases teisipäeva pärastlõunal peetud tihedas kõnes. Ranga Dias, Rochesteri ülikooli füüsik, teatas, et tema ja ta meeskond on saavutanud selles valdkonnas sajandivanuse unistuse: ülijuhi, mis töötab toatemperatuuril ja ruumilähedasel rõhul. Huvi esitluse vastu oli nii suur, et turvatöötajad peatasid ülekülvatud ruumi enam kui viisteist minutit enne kõne algust. Vahetult enne Diase kõne alustamist võis neid pealt kuulata uudishimulikke pealtvaatajaid eemale peletamas.
Tulemused, avaldati täna aastal loodusNäib, et tavaline juht – vesinikust, lämmastikust ja haruldaste muldmetallide luteetiumist koosnev tahke aine – muudeti veatuks materjaliks, mis on võimeline täiuslikult elektrit juhtima.
Kuigi mõned teadlased on teadet entusiastlikult tervitanud, on teised palju ettevaatlikumad, viidates uurimisrühma vastuolulisele ajaloole väidetava uurimistöö kuritarvitamise kohta. (Dias eitab süüdistusi kindlalt.) 10 sõltumatu eksperdi, kellega ühendust võttis, reaktsioonid Quanta ulatus ohjeldamatust elevusest kuni otsese vallandamiseni, kusjuures paljud eksperdid väljendasid teatud versiooni ettevaatlikust optimismist.
Varem on ülijuhtivust täheldatud ainult külmadel temperatuuridel või muljumisrõhul - tingimused, mis muudavad need materjalid ebapraktiliseks pikka aega soovitud rakenduste jaoks, nagu kadudeta elektriliinid, levivad kiirrongid ja taskukohased meditsiinilised pildistamisseadmed. Äsja sepistatud segu juhib voolu ilma takistuseta temperatuuril 21 kraadi Celsiuse järgi (69.8 kraadi Fahrenheiti järgi) ja rõhul umbes 1 gigapaskal. See on endiselt suur rõhk - ligikaudu 10 korda suurem kui rõhk Mariaani süviku sügavaimas punktis -, kuid see on rohkem kui 100 korda vähem intensiivne kui eelmistes sarnaste materjalidega katsetes nõutud rõhk.
"Kui see osutub õigeks, on see võib-olla suurim läbimurre ülijuhtivuse ajaloos," ütles James Hamlin, Florida ülikooli füüsik, kes selle tööga ei osalenud. Kui see on tõsi, ütles ta: "See on maad vapustav, murranguline ja väga põnev avastus." Kuid juhtumid, mis on seotud meeskonna varasema tööga, sealhulgas, kuid mitte ainult toatemperatuurilähedase ülijuhtivuse väide avaldatakse loodus aastal 2020 ja tagasi võetud eelmise aasta lõpus – on heitnud varju tänasele teadaandele. "Raske on mitte imestada, kas samad probleemid, mida varasemas töös ei käsitletud, esinevad ka uues töös," ütles Hamlin.
Kõigi võrdlusnäitajate saavutamine
Teadlased on juba üle sajandi teadnud, et enamiku metallide jahutamine mõne kraadise absoluutse nulli temperatuurini toob kaasa dramaatilise metamorfoosi. Selle "kriitilise temperatuuri" ümber, mis varieerub materjaliti, paarituvad elektronid ja moodustavad teatud tüüpi kvantvedeliku. Kui see juhtub, ei põrka elektronid enam materjalis aatomiteks – vastastikmõjud, mis tekitavad takistust –, mis võimaldab neil voolata ilma energiakadudeta.
Ülijuhtivuse uurimise üldeesmärk on sellest ajast peale olnud kriitilise temperatuuri tõstmine.
Aastakümneid on füüsikud teinud järkjärgulisi edusamme, tõstes pidevalt kriitilist temperatuuri, katsetades erinevaid elementide kombinatsioone. Viimastel aastatel tekkis üks paljutõotav materjalide klass, mida nimetatakse hüdriidideks. Hüdriidid on ühendid, mis ühendavad sulgkaalulise vesiniku raskemate aatomitega nagu väävel või metallid. Mida rohkem vesinikku, seda parem ülijuhtivuse jaoks, usuvad füüsikud. Teadlased lisavad mõnikord tolmu muude aatomite, näiteks süsiniku või lämmastiku aatomitest, et selle omadusi veelgi muuta. Esimene ülijuhtiv hüdriid, teatatud 2015-st, saavutas ülemineku umbes miinus 70 kraadi Celsiuse järgi ja rõhul 155 gigapaskalit (lähenedes poolele Maa tuumast madalamale). Kolme aasta jooksul, sama grupp ja teine mõlemad piitsutasid veelgi vesinikurikkamaid "superhüdriid" materjale, mis suudavad ülijuhtida kuni miinus 13 kraadi Celsiuse järgi ja 190 gigapaskalit.
Uus uuring lammutab kõik varasemad rekordid. Viimastel aastatel on Diase meeskond töötanud luteetiumil põhineva superhüdriidi kallal. Proovi saamiseks ujutas meeskond õhukese luteetiumikile 99% vesinikust ja 1% lämmastikust koosnevas parfüümis, küpsetades seda paar päeva 200 kraadi juures. Teemant-alasi kamber suruks seejärel proovi kokku 2 gigapaskali rõhuga. Seejärel vabastab meeskond alasi järk-järgult, katsetades proovi ülijuhtivaid omadusi. Dias ütles, et sadadest toodetud proovidest suutsid nad jälgida ülijuhtivust kümnetes proovides isegi pärast seda, kui rõhk oli langetatud umbes 1 gigapaskalini.
Ülijuhtivuse demonstreerimiseks saavutas meeskond kolm õpiku kriteeriumi. Kriitilisel temperatuuril näitasid nad takistuse langust ja materjali soojenemise kiirusega seotud omaduse tippu. Meeskonnal õnnestus ka vahetult mõõta magnetvälja väljutamist proovidest - ülijuhtivuse üheselt mõistetavat allkirja, mida nimetatakse Meissneri efektiks, mida pole kunagi varem superhüdriidis veenvalt demonstreeritud. Kummalisel kombel muutus proovi värv ka sünkroonis faasimuutustega sinisest roosaks punaseks.
Paberi graafikud on täpselt see, mida teadlased ülijuhtivuse testimisel otsivad. Tugevad tõendid erutavad paljusid teadlasi, kes on aastakümneid otsinud materjale, mis võiksid tuua nähtuse igapäevastele oludele lähemale.
"Olen tulemust väga põnevil näha. Ja ma ei kahtle mingil juhul, et see, mida nad jälgivad, on see, mis see on, ”ütles Siddharth Saxena, Cambridge'i ülikooli füüsik, kes uue tööga ei osalenud. Eva Zurek, Buffalo ülikooli teoreetiline keemik, kes suhtleb sageli Rochesteri rühmaga, kuid kes samuti ei osalenud uuringus, ütles, et sellistes tingimustes ülijuhtiv materjal "mõjutaks meie elu kõiki aspekte viisil, mida me ei kujuta ettegi." Hamlin nõustub, et demonstratsioon "on tour de force igat tüüpi mõõtmiste kohta, mida soovite sellel materjalil näha, andes täpselt seda tüüpi andmeid, mida soovite näha."
Probleemne ajalugu
Kuid Hamlin ja teised teadlased väidavad, et grupi minevik nõuab, et tänapäeva ajaloolistele väidetele vastatakse ajaloolise kontrolliga.
"Siin on ülijuhtivuse kohta palju tõendeid, kui võtta seda nominaalväärtuses," ütles San Diego California ülikooli füüsik Jorge Hirsch. "Kuid ma ei usu ühtegi nende autorite juttu. Mind ei müüda üldse."
Hirsch ütles, et tema usaldamatus tuleneb grupi eelmiste ja praeguste liikmete vastu esitatud väidetavatest uurimiskuritegudest, millest paljusid ta on avaldanud. Hiljuti, 2020. aastal, avaldasid Dias ja tema kaasautorid uuringu süsiniku väävelhüdriidi (CSH) kohta, mis saavutas oma kriitilise ülemineku umbes 14 kraadi Celsiuse järgi (57.2 kraadi Fahrenheiti järgi) ja 267 gigapaskalit. Peaaegu kohe märkas käputäis eksperte ebatavalisi mustreid andmetes, mida kasutati materjali reaktsiooni kontrollimiseks magnetväljadele. Kui Dias ja tema sage kaastöötaja, Ashkan Salamat, Las Vegase Nevada ülikooli füüsik, avaldas oma algandmed aasta hiljem 149-leheküljeline dokument, kirjeldasid nad üksikasjalikult ebatavalist ja keerulist meetodit taustamagnetiliste häirete kõrvaldamiseks – see oli nende sõnul vajalik väikese proovi poolt tagasi lükatud pisikese magnetvälja tuvastamiseks. See meetod ei olnud kooskõlas sellega, kuidas nad kirjeldasid protseduuri algses dokumendis, mis viis loodus tagasivõtmisavalduse väljastamiseks eelmise aasta septembris.
Hirsch ja teised füüsikud väidavad, et üleastumine läheb kaugemale magnetfooni eksitavast segamisest. Septembris Hirsch ja Dirk van der Marel, Genfi ülikooli emeriitprofessor, avaldas nõude et see, mida Dias ja Salamat olid avaldanud CSH toorandmetena, tuletati tegelikult avaldatud andmetest. „[Me] tõestasime põhimõtteliselt matemaatiliselt, et algandmeid ei mõõdeta laboris; need on väljamõeldud," ütles Hirsch. Hamlin vabastati iseseisvalt eeltrükk mullu oktoobris, väites, et elektritakistuse andmeid näis olevat töödeldud ka avalikustamata viisil – see on uus väide 2022. aasta tagasivõtmiseni viinud probleemi tipus.
Sissejuhatus
Dias kaitseb oma tööd jõuliselt. Pärast tagasitõmbamist on Dias viinud läbi täiendavaid katseid CSH materjaliga Argonne'i ja Brookhaveni riiklikes laborites. Nendes kutsus ta sõltumatuid teadlasi jälgima materjali ülijuhtivuse üleminekut. Hiljuti esitas ta a uus käsikiri et loodus mis kordab väidet CSH kõrgel temperatuuril ülijuhtivuse kohta rangelt, väidab ta, et hajutab varasemad väited.
„Meie töö tunnistajad kinnitasid meie avastust. Oleme näidanud, et CSH töötab ülijuhtivuse saavutamiseks, nagu ka "reddmatter", " ütles Dias, viidates rühma mitteametlikule Star Trek– inspireeritud nimi uuele luteetiumipõhisele materjalile. "Võite tõendeid uskuda või mitte, kuid te ei saa neid ignoreerida."
Nilesh SalkeChicago Illinoisi ülikooli füüsik, kes aitas uute mõõtmiste tegemisel ja ei osalenud 2020. aasta uuringus, ütles, et "uus töö kinnitab CSH ülijuhtivust." Ta nimetas uue luteetiumimaterjali avastamist "tähelepanuväärseks", lisades, et see on "oluline verstapost ülijuhtivuse valdkonnas".
Kuid CSH-paber pole ainus sellega seotud töö, mis on tule all. Üks CSH artikli kaasautor Mathew Debessai oli esimene autor a 2009 uuring väites ülijuhtivuse kohta kolmandas materjalis, euroopiumis, mis hiljem muudetud andmete esitamiseks tagasi võeti. (Dias ei olnud selle artikli kaasautor.) Hirsch kinnitab et selles väljaandes "andmed kopeeritakse ja kleebitakse teise piirkonda". teised on ka väitnud, et mõned andmed teises Diase hiljutised paberid dubleeriti andmetest, mis võeti ajal, mil meeskond uuris täiesti erinevat ainet.
Dias eitab kindlalt kõiki süüdistusi rikkumiste kohta ja jätkab jõupingutusi, et oma väiteid ülijuhtivuse leidmise kohta igapäevastel temperatuuridel ja kõrgrõhufüüsika kogukonnas peaaegu igapäevaseks rõhuks loetakse. Ta rõhutab, et tänane luteetiumimaterjali madalrõhu ülijuhtivust kirjeldav paber läbis ebatavaliselt range vastastikuse eksperdihinnangu protsessi, mis hõlmas suurema osa aasta jooksul mitut läbivaatamisvooru. Dias ütles ka, et jagas kõiki oma algandmeid loodusja et see avaldatakse koos uue tulemusega. Mitmed sõltumatud eksperdid avaldasid kindlustunnet loodusvõimet tagada, et tulemus oleks võimalikult range.
"Ma olen üsna kindel, et loodus toimetaja ja retsensendid peavad need enne rohelise signaali andmist grillima,“ ütles Salke.
"Minu jaoks on raske ette kujutada teist tagasitõmbumist," ütles Mihhail Eremets, Saksamaa Max Plancki keemiainstituudi füüsik, kes juhtis hüdriidülijuhtide avastamist. "Me peaksime seda eelajaloost hoolimata tõsiselt kaaluma."
Dias rõhutas, et tema ja ta kolleegid on erakordselt põhjaliku läbivaatamise käigus olnud täiesti läbipaistvad. "Seekord andsime kõik," ütles ta. “Kõik tehnikad ja kõik. Ülevaatajatel oli juurdepääs kõigile andmetele.
Märkimisväärne läbivaatamisprotsess, kui see on kihistunud ebakindlale ajaloole, on jätnud mõned teadlased teadmatusse. "Ma ei tea enam, mida uskuda," ütles van der Marel. "See on kogu probleem."
Kinnitamine ja kaubandus
Lõppkokkuvõttes on teadlaste laiema kogukonna heakskiit teiste laborite kätes. Kas nad suudavad materjali reprodutseerida ja kinnitada selle ülijuhtivaid omadusi? On põhjust loota, et vastus tuleb suhteliselt kiiresti.
Kuigi maailmas on vaid käputäis rühmitusi, kes suudavad töötada CSH ülijuhtivuse nägemiseks vajaliku uskumatult kõrge teemant-alasi rõhuga, on kümneid laboreid, mis võivad töötada luteetiumipõhise materjali madalama rõhu režiimis. ütles Hamlin. Dias ütles, et tema labor on viimastel kuudel töötanud selle kallal, et teemant alasi rakud protsessist täielikult eemaldada, mis võib veelgi kiirendada jõupingutusi leiu kinnitamiseks.
Et võimaldada teistel laboritel tulemusi tõetruult reprodutseerida, peab rühm olema valmis jagama kogu oma algandmete kogumit koos üksikasjalike proovide ettevalmistamise meetoditega või saatma oma materjali proovid testimiseks teistesse laboritesse, ütles Hamlin.
Väljastpoolt pääsemine võib aga kogukonna lootustele alla jääda. Dias ja Salamat on asutanud idufirma, Ebamaised materjalid, mis, Dias ütles, on juba kogunud üle 20 miljoni dollari raha investoritelt, sealhulgas Spotify ja OpenAI tegevjuhtidelt.* Samuti on nad hiljuti taotlenud patenti luteetiumhüdriidi materjalile, mis takistaks neid proovide saatmisest. "Meil on selged ja üksikasjalikud juhised proovide tegemiseks," ütles Dias. "Me ei kavatse seda materjali levitada, arvestades meie protsesside varalist olemust ja olemasolevaid intellektuaalomandi õigusi." Ta soovitas, et "teatud metoodikad ja protsessid" on samuti lauast väljas.
"Ilma ühtki intellektuaalomandi seadust rikkumata jagame hea meelega seda, mida tegime," ütles Dias. "Samuti on mõned piirangud, kuid ma arvan, et saame midagi välja töötada."
Toimetaja märkus:
2021. aasta vestlusel, mille korraldas Sri Lanka Teaduse Edendamise Ühing ja postitati hiljem YouTube'i, Dias ütles: "Me kogusime hiljuti 20 miljonit dollarit, et keskenduda selle teaduslikule osale. Ja need on investorid, keda me seda tüüpi tehnoloogia jaoks kasutasime. Sel hetkel (videos 43:25) ilmub ekraanile nimede nimekiri. Kategoorias "Investorid (A-seeria)" on nimed Sam Altman, OpenAI tegevjuht ja Daniel Ek, Spotify kaasasutaja ja tegevjuht. Pärast selle artikli avaldamist ütles Diase esindaja Quantale et need olid "püüdlikud avaldused", et ettevõte ei olnud raha kogunud ja loetletud nimed olid potentsiaalsed investorid.
Parandus: Märtsil 8, 2023
Selle artikli algne versioon tuvastas Nilesh Salke järeldoktorandina. Tegelikult on ta teadusassistent.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://www.quantamagazine.org/room-temperature-superconductor-discovery-meets-with-resistance-20230308/
- :on
- ][lk
- $ UP
- 1
- 10
- 100
- 102
- 2020
- 2021
- 2022
- 70
- 8
- a
- võime
- Võimalik
- MEIST
- absoluutne
- AC
- vastuvõtmine
- juurdepääs
- süüdistused
- Saavutada
- saavutada
- üle
- tegelikult
- Täiendavad lisad
- areng
- taskukohane
- pärast
- vastu
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- Süüdistused
- väidetavalt
- võimaldab
- kõrval
- juba
- ameerika
- ja
- teatas
- Teadaanne
- aastane
- Teine
- vastus
- ANVEL
- ilmuma
- ilmunud
- rakendused
- rakendatud
- läheneb
- OLEME
- ümber
- artikkel
- AS
- aspekt
- assistent
- Ühing
- At
- autor
- autorid
- tagapõhi
- küpsetamine
- põhineb
- Põhimõtteliselt
- BE
- enne
- hakkas
- Uskuma
- kriteeriumid
- Parem
- Peale
- suurim
- sinine
- Põrge
- Purustamine
- läbimurre
- tooma
- Toob
- Pühvel
- by
- California
- kutsutud
- Cambridge
- CAN
- ei saa
- võimeline
- süsinik
- Kategooria
- ettevaatlik
- Rakke
- Celsius
- Sajand
- tegevjuht
- peadirektoriga
- Vaidluste lahendamine
- keemia
- chicago
- nõudma
- väites,
- nõuete
- klass
- selge
- lähemale
- Kaasautor
- Asutaja
- kolleegidega
- värv
- kombinatsioonid
- ühendama
- Tulema
- kogukond
- ettevõte
- täiesti
- keeruline
- koostatud
- SEGU
- Tingimused
- läbi
- Juhtimine
- dirigent
- dirigeerib
- usaldus
- Kinnitama
- Arvestama
- arvestades
- pidev
- vastuoluline
- tavaline
- tuum
- võiks
- kriitiline
- uudishimulik
- Praegune
- Daniel
- andmed
- andmekogum
- Päeva
- aastakümnete
- sügavaim
- näitama
- Näidatud
- Tuletatud
- kirjeldatud
- üksikasjalik
- seadmed
- teemant
- DID
- Diego
- erinev
- raske
- otse
- avastus
- levitada
- Ära
- kahtlen
- kümneid
- dramaatiliselt
- unistus
- Drop
- ajal
- toimetaja
- mõju
- efektiivsus
- jõupingutusi
- kumbki
- elekter
- elektronid
- elemendid
- kõrvaldades
- tekkinud
- rõhutas
- energia
- entusiasm
- Kogu
- täielikult
- kanne
- looma
- Isegi
- Iga
- igapäevane
- kõik
- tõend
- täpselt
- erutatud
- Erutus
- põnev
- ekspertide
- erakordselt
- nägu
- Langema
- kaugele
- vähe
- väli
- Valdkonnad
- Film
- leidmine
- Tulekahju
- esimene
- Florida
- voog
- Keskenduma
- Järel
- eest
- Sundida
- vorm
- Rajatud
- sage
- Alates
- rahastamise
- edasi
- tekitama
- Genfi
- Saksamaa
- andmine
- eesmärk
- Goes
- läheb
- Green
- tervitati
- murranguline
- Grupp
- Grupi omad
- Pool
- käputäis
- Käed
- juhtub
- õnnelik
- Raske
- Olema
- siin
- Suur
- ajalooline
- ajalugu
- Tulemus
- lootus
- loodab
- Kuidas
- Kuidas
- HTML
- HTTPS
- sajad
- vesinik
- i
- tuvastatud
- Illinois
- Imaging
- kohe
- mõju
- oluline
- in
- sisaldama
- Kaasa arvatud
- uskumatult
- sõltumatud
- iseseisvalt
- mitteametlik
- Instituut
- juhised
- intellektuaalne
- intellektuaalomandi
- interaktsioonid
- huvi
- Investorid
- seotud
- IP
- probleem
- IT
- ITS
- jpg
- Laps
- Teadma
- teatud
- labor
- labor
- Labs
- LAS
- Las Vegas
- viimane
- Eelmisel aastal
- Hilja
- Seadused
- Kihiline
- Led
- taset
- elu
- nagu
- piirangud
- piiratud
- liinid
- nimekiri
- Loetletud
- Pikk
- enam
- Vaata
- kaotus
- Partii
- tehtud
- Magnetväli
- tegema
- juhitud
- viis
- palju
- Märts
- materjal
- materjalid
- matemaatiliselt
- max
- mõõtma
- mõõdud
- meditsiini-
- Meditsiiniline pildistamine
- koosolekul
- vastab
- liikmed
- metall
- Metallid
- meetod
- metoodikad
- meetodid
- teetähis
- miljon
- protokoll
- umbusaldus
- hetk
- raha
- kuu
- rohkem
- kõige
- mitmekordne
- nimi
- nimed
- riiklik
- loodus
- vajalik
- vaja
- NEVADA
- Uus
- jälgima
- oktoober
- of
- on
- ONE
- OpenAI
- Optimism
- Korraldatud
- originaal
- Muu
- teised
- väljaspool
- pakitud
- Paber
- osa
- minevik
- patent
- mustrid
- tipp
- peer
- täiuslik
- Parfüümid
- Personal
- faas
- nähtus
- füüsiline
- Füüsika
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- Punkt
- võimalik
- postitanud
- võim
- esitlus
- surve
- ilus
- eelmine
- Probleem
- probleeme
- protsess
- Protsessid
- tootma
- Toodetud
- Õpetaja
- Edu
- järk-järgult
- paljutõotav
- omadused
- kinnisvara
- Omandiõigused
- varaline
- tõestatud
- avaldamine
- avaldatud
- Kvantamagazin
- Kvant
- kiiresti
- tõstma
- tõstatatud
- tõstmine
- Töötlemata
- algandmed
- reaktsioonid
- põhjustel
- hiljuti
- hiljuti
- andmed
- Red
- kohta
- kord
- piirkond
- seotud
- suhteliselt
- vabastatud
- tähelepanuväärne
- kõrvaldama
- esindaja
- nõutav
- Vajab
- teadustöö
- uurija
- Teadlased
- Vastupidavus
- vastus
- kaasa
- Tulemused
- läbi
- õigusi
- rangelt
- ruum
- ligikaudu
- voorud
- Ütlesin
- Sam
- sama
- San
- San Diego
- teadus
- teadlased
- Ekraan
- otsimine
- Teine
- turvalisus
- September
- Seeria
- Seeria A
- komplekt
- vari
- Jaga
- jagatud
- Lühike
- Varsti
- peaks
- näitama
- Signaali
- sarnane
- alates
- väike
- So
- müüdud
- tahke
- mõned
- midagi
- rääkimine
- kiirus
- kasutatud
- Vaatamata
- Spotify
- Sri Lankal
- käivitamisel
- avaldused
- varred
- Veel
- peatatud
- tugev
- tugevalt
- Uuring
- Õppimine
- esitatud
- aine
- selline
- Ülijuhtivus
- tabel
- Võtma
- rääkima
- meeskond
- tehnikat
- Tehnoloogia
- test
- Testimine
- õpikut
- et
- .
- maailm
- oma
- Neile
- teoreetiline
- Need
- Mõtlema
- Kolmas
- kolm
- aeg
- korda
- et
- täna
- tänane
- ekskursioon
- rongid
- ümber
- üleminek
- läbipaistev
- tõsi
- Teisipäev
- ebakindel
- all
- Ülikool
- California Ülikool
- Cambridge'i ülikool
- ebatavaline
- väärtus
- VEGAS
- kontrollima
- versioon
- Video
- Soojendab
- Tee..
- kuidas
- Hästi
- M
- mis
- kuigi
- WHO
- laiem
- Laiem kogukond
- will
- valmis
- koos
- jooksul
- Töö
- treening
- töötas
- töö
- töötab
- maailm
- oleks
- aasta
- aastat
- sephyrnet
- null