Introducere
Într-o discuție plină de marți după-amiază la întâlnirea anuală a Societății Americane de Fizică din martie din Las Vegas, Ranga Dias, fizician la Universitatea din Rochester, a anunțat că el și echipa sa și-au îndeplinit un vis vechi de un secol în domeniu: un supraconductor care funcționează la temperatura camerei și la presiunea camerei. Interesul a fost atât de intens pentru prezentare, încât personalul de securitate a oprit intrarea în camera plină cu mai mult de cincisprezece minute înainte de discuție. Au putut fi auziți alungând spectatorii curioși cu puțin timp înainte ca Dias să înceapă să vorbească.
Rezultatele, publicat astăzi în Natură, par să arate că un conductor convențional - un solid compus din hidrogen, azot și lutețiu, metal din pământuri rare - a fost transformat într-un material impecabil capabil să conducă electricitatea cu o eficiență perfectă.
În timp ce anunțul a fost întâmpinat cu entuziasm de unii oameni de știință, alții sunt mult mai precauți, indicând istoria controversată a grupului de cercetare de presupuse infracțiuni în cercetare. (Dias neagă cu fermitate acuzațiile.) Reacțiile a 10 experți independenți contactați de Cuante a variat de la entuziasm nestăpânit la concediere totală, mulți dintre experți exprimând o anumită versiune a optimismului prudent.
Anterior, supraconductivitatea a fost observată doar la temperaturi frigide sau la presiuni de zdrobire - condiții care fac acele materiale nepractice pentru aplicații dorite de mult timp, cum ar fi liniile electrice fără pierderi, trenurile de mare viteză în levitație și dispozitivele de imagistică medicală la prețuri accesibile. Compusul nou forjat conduce curentul fără rezistență la 21 de grade Celsius (69.8 grade Fahrenheit) și la o presiune de aproximativ 1 gigapascal. Aceasta este încă o presiune mare - de aproximativ 10 ori presiunea în cel mai adânc punct al șanțului Marianelor - dar este de peste 100 de ori mai puțin intensă decât presiunea necesară în experimentele anterioare cu materiale similare.
„Dacă se dovedește a fi corect, este probabil cea mai mare descoperire din istoria supraconductivității”, a spus James Hamlin, un fizician la Universitatea din Florida care nu a fost implicat în lucrare. Dacă este adevărat, a spus el, „este o descoperire zguduitoare, revoluționară, foarte interesantă”. Dar incidente care implică munca anterioară a echipei – inclusiv, dar fără a se limita la o afirmație de supraconductivitate apropiată de temperatura camerei publicat în Natură în 2020 și s-a retras la sfârșitul anului trecut — au aruncat o umbră asupra anunțului de astăzi. „Este greu să nu ne întrebăm dacă unele dintre aceleași probleme care au rămas neabordate în lucrările anterioare există și în noua lucrare”, a spus Hamlin.
Atingerea tuturor punctelor de referință
Timp de mai bine de un secol, oamenii de știință știu că răcirea majorității metalelor la temperaturi cu câteva grade de zero absolut duce la o metamorfoză dramatică. În jurul acestei „temperaturi critice”, care variază de la un material la altul, electronii se perechează și formează un tip de fluid cuantic. Odată ce se întâmplă acest lucru, electronii nu mai sar în atomii din material - interacțiuni care generează rezistență - ceea ce le permite să curgă fără pierderi de energie.
Scopul general al cercetării supraconductivității de atunci a fost creșterea temperaturii critice.
Timp de zeci de ani, fizicienii au făcut progrese progresive, ridicând constant temperatura critică prin testarea diferitelor combinații de elemente. O clasă promițătoare de materiale, cunoscută sub numele de hidruri, a apărut în ultimii ani. Hidrururile sunt compuși care combină hidrogenul cu greutate penă cu atomi mai grei, cum ar fi sulful sau metalele. Cu cât mai mult hidrogen, cu atât este mai bună pentru supraconductivitate, cred fizicienii. Cercetătorii adaugă uneori un praf de alți atomi, cum ar fi carbonul sau azotul, pentru a-i modifica și mai mult proprietățile. Prima hidrură supraconductoare, raportate în 2015, și-a lovit tranziția la aproximativ minus 70 de grade Celsius și 155 gigapascali de presiune (apropiindu-se de jumătate din cea a nucleului Pământului). În trei ani, acelasi grup și un alt ambele au creat și mai multe materiale „superhidrură” bogate în hidrogen, care ar putea supraconduce până la minus 13 grade Celsius și la 190 gigapascali.
Noul studiu demolează toate înregistrările anterioare. În ultimii ani, echipa lui Dias a lucrat la o superhidrură pe bază de lutețiu. Pentru a produce o probă, echipa ar scălda o peliculă subțire de lutețiu într-un parfum de 99% hidrogen și 1% azot, în timp ce o coace timp de câteva zile la 200 de grade Celsius. O celulă de nicovală cu diamant ar comprima apoi proba la 2 gigapascali de presiune. Apoi, echipa va slăbi progresiv nicovala în timp ce testa proba pentru proprietățile supraconductoare. Dias a spus că din sutele de probe produse, au fost capabili să observe supraconductivitate în zeci de probe chiar și după ce presiunea a fost scăzută la aproximativ 1 gigapascal.
Pentru a demonstra supraconductivitate, echipa a atins trei repere ale manualelor. La temperatura critică, au arătat o scădere a rezistenței și un vârf al unei proprietăți legate de cât de ușor se încălzește un material. Echipa a reușit, de asemenea, să măsoare direct expulzarea unui câmp magnetic din probe - o semnătură clară pentru supraconductivitate numită efectul Meissner, care nu a fost niciodată demonstrată convingător într-o superhidrură. În mod curios, eșantionul și-a schimbat culoarea de la albastru la roz la roșu, sincron cu schimbările de fază.
Graficele lucrării sunt exact ceea ce caută cercetătorii atunci când testează supraconductivitate. Dovezile puternice emoționează mulți oameni de știință care au petrecut decenii căutând materiale care să aducă fenomenul mai aproape de condițiile cotidiene.
„Sunt foarte încântat să văd rezultatul. Și nu mă îndoiesc în niciun fel că ceea ce observă este ceea ce este”, a spus Siddharth Saxena, un fizician la Universitatea din Cambridge care nu a fost implicat în noua lucrare. Eva Zurek, un chimist teoretician de la Universitatea din Buffalo care comunică adesea cu grupul Rochester, dar care nici nu a fost implicat în cercetare, a spus că un material care supraconduce în aceste condiții „ar avea un impact asupra fiecărui aspect al vieții noastre în moduri pe care nu le putem imagina”. Hamlin este de acord că demonstrația „este un tur de forță al oricărui tip de măsurători pe care ați dori să îl vedeți pe acest material, producând exact tipul de date pe care ați spera să le vedeți”.
O istorie tulburată
Cu toate acestea, Hamlin și alți cercetători insistă că trecutul grupului necesită ca pretențiile istorice de astăzi să fie îndeplinite cu niveluri istorice de control.
„Există o mulțime de dovezi pentru supraconductivitate aici dacă o luați la valoarea nominală”, a spus Jorge Hirsch, fizician la Universitatea din California, San Diego. „Dar eu nu cred nimic din ceea ce spun acești autori. Nu sunt vândut deloc.”
Hirsch a spus că neîncrederea sa provine dintr-o istorie îndelungată de acuzații de abuz în cercetare făcute împotriva membrilor anteriori și actuali ai grupului, pe care multe dintre ele a insistat. Cel mai recent, în 2020, Dias și coautorii săi au publicat un studiu al unei hidruri de sulf carbonice (CSH) care a lovit tranziția critică la aproximativ 14 grade Celsius (57.2 grade Fahrenheit) și 267 gigapascali. Aproape imediat, o mână de experți au observat modele neobișnuite în datele utilizate pentru a verifica răspunsul materialului la câmpurile magnetice. Când Dias și colaboratorul său frecvent, Ashkan Salamat, un fizician de la Universitatea Nevada, Las Vegas și-a lansat datele brute un an mai târziu sub forma unui Documentul paginii 149, ei au detaliat o metodă neobișnuită și complicată pentru eliminarea interferențelor magnetice de fundal - una dintre ei au spus că este necesară pentru a detecta micul câmp magnetic respins de eșantionul mic. Această metodă a fost în contradicție cu modul în care au descris procedura în lucrarea originală, care a condus Natură să emită o retractare în septembrie anul trecut.
Hirsch și alți fizicieni susțin că abaterea depășește o confuzie înșelătoare cu privire la fundalul magnetic. În septembrie, Hirsch și Dirk van der Marel, profesor emerit la Universitatea din Geneva, a publicat o revendicare că ceea ce Dias și Salamat au lansat ca date brute CSH a fost de fapt derivat din datele publicate. „[Noi] am dovedit, practic, matematic că datele brute nu sunt măsurate în laborator; sunt fabricate”, a spus Hirsch. Hamlin a fost eliberat independent o preimprimare în octombrie anul trecut, susținând că datele de rezistivitate electrică păreau să fi fost, de asemenea, procesate într-o manieră nedezvăluită - o nouă acuzație în vârful problemei care a dus la retragerea din 2022.
Introducere
Dias își apără cu putere munca. În lunile de după retragere, Dias a efectuat experimente suplimentare pe materialul CSH la Laboratoarele Naționale Argonne și Brookhaven. În acestea, el a invitat oameni de știință independenți să observe tranziția supraconductoare a materialului. El a depus recent un manuscris nou la Natură care repetă afirmația de supraconductivitate la temperatură înaltă în CSH cu rigoare, el insistă că va spulbera acuzațiile din trecut.
„Martorii muncii noastre au atestat descoperirea noastră. Am demonstrat că CSH funcționează pentru a obține supraconductivitate, la fel ca „reddmatter””, a spus Dias, referindu-se la informația neoficială a grupului, Star Trek–nume inspirat pentru noul material pe bază de lutețiu. „Poți fie să crezi dovezile, fie nu, dar nu le poți ignora.”
Nilesh Salke, un fizician de la Universitatea din Illinois, Chicago, care a asistat la noile măsurători și nu a fost implicat în cercetarea din 2020, a spus că „noile lucrări confirmă supraconductivitate în CSH”. El a numit descoperirea noului material de lutețiu „remarcabilă”, adăugând că este „o piatră de hotar importantă în domeniul supraconductivității”.
Cu toate acestea, lucrarea CSH nu este singura lucrare conexă sub foc. Un coautor al lucrării CSH, Mathew Debessai, a fost primul autor pe a 2009 studiu susținând supraconductivitate într-un al treilea material, europiul, care a fost ulterior retras pentru prezentarea datelor modificate. (Dias nu a fost coautor al acestei lucrări.) Hirsch afirmă că în publicația respectivă, „datele sunt copiate și lipite într-o altă regiune”. Altele au susținut, de asemenea, că unele dintre datele dintr-un altul dintre Lucrările recente ale lui Dias a fost duplicat din datele preluate în timp ce echipa studia o substanță complet diferită.
Dias neagă cu fermitate toate acuzațiile de fapte greșite și continuă să depună eforturi pentru a stabili în mod riguros afirmațiile sale de găsire a supraconductivității la temperaturi de zi cu zi și ceea ce contează drept presiuni aproape zilnice în comunitatea fizicii de înaltă presiune. El subliniază că lucrarea de astăzi care descrie supraconductibilitatea la presiune joasă în materialul lutețiu a fost supusă unui proces de evaluare inter pares neobișnuit de riguros, care a implicat mai multe runde de revizuire în cea mai mare parte a unui an. Dias a mai spus că le-a împărtășit toate datele brute Natură, și că va fi publicat împreună cu noul rezultat. Mai mulți experți independenți și-au exprimat încrederea în Naturăcapacitatea lui de a se asigura că rezultatul a fost cât mai riguros posibil.
„Sunt destul de sigur că Natură editorul și recenzenții trebuie să le fi făcut pe grătar înainte de a da un semnal verde”, a spus Salke.
„Pentru mine, este dificil să-mi imaginez o a doua retragere”, a spus Mihail Eremets, fizician la Institutul de Chimie Max Planck din Germania, care a condus descoperirea supraconductorilor de hidrură. „Ar trebui să o luăm în serios, în ciuda preistoriei.”
Dias a subliniat că el și colegii săi au fost complet transparenți în timpul unui proces de revizuire extraordinar de amănunțit. „De data aceasta am dat totul”, a spus el. „Toate tehnicile și totul. Recenziatorii au avut acces la toate datele.”
Procesul remarcabil de revizuire, atunci când este stratificat peste o istorie incertă, i-a lăsat pe unii cercetători în limbo. „Nu mai știu ce să cred”, a spus van der Marel. „Aceasta este toată problema.”
Confirmare și Comerț
În cele din urmă, acceptarea de către comunitatea mai largă de cercetători va fi în mâinile altor laboratoare. Vor fi capabili să reproducă materialul și să-i confirme proprietățile supraconductoare? Există motive să sperăm că un răspuns va veni relativ repede.
În timp ce există doar o mână de grupuri în lume care ar putea lucra cu presiuni incredibil de mari ale nicovalei diamantului necesare pentru a vedea supraconductivitate în CSH, există zeci de laboratoare care pot lucra în regimul de presiune mai scăzută al materialului pe bază de lutețiu, spuse Hamlin. Dias a spus că în ultimele luni, laboratorul său a lucrat la o modalitate de a elimina complet celulele de nicovală de diamant din proces, ceea ce ar putea accelera eforturile de confirmare a descoperirii.
Pentru a permite altor laboratoare să reproducă cu fidelitate rezultatele, grupul trebuie să fie dispus să-și împărtășească întregul set de date brute împreună cu metode detaliate de pregătire a probelor sau să trimită mostre din materialul lor altor laboratoare pentru a le testa, a spus Hamlin.
Cu toate acestea, accesul din exterior poate fi sub speranțele comunității. Dias și Salamat au înființat un startup, Materiale nepământene, care, Dias a spus, a strâns deja peste 20 de milioane de dolari în finanțare de la investitori, inclusiv directorii executivi ai Spotify și OpenAI.* De asemenea, au solicitat recent un brevet pentru materialul hidrură de lutețiu, care i-ar descuraja să trimită mostre. „Avem instrucțiuni clare și detaliate despre cum să ne facem mostrele”, a spus Dias. „Nu vom distribui acest material, având în vedere natura de proprietate a proceselor noastre și drepturile de proprietate intelectuală care există.” El a sugerat că „anumite metodologii și procese” sunt, de asemenea, în afara mesei.
„Fără a încălca nicio lege IP, suntem bucuroși să împărtășim ceea ce am făcut”, a spus Dias. „Există și câteva limitări, dar cred că putem rezolva ceva.”
Nota editorului:
Într-o discuție din 2021 organizată de Asociația Sri Lanka pentru Avansarea Științei și postat ulterior pe YouTube, Dias a spus „Recent am strâns 20 de milioane de dolari doar pentru, știți, să ne concentrăm pe partea științifică a acestui lucru. Și aceștia sunt investitorii pe care i-am folosit pentru acest tip de tehnologie.” În acel moment (43:25 în videoclip) apare pe ecran o listă de nume. În categoria etichetată „Investitori (Seria A),” numele includ Sam Altman, CEO OpenAI și Daniel Ek, co-fondator și CEO Spotify. În urma publicării acestui articol, un reprezentant al Dias a declarat pentru Quanta că acelea erau „declarații de aspirație”, că compania nu a strâns banii și că numele enumerate erau potențiali investitori.
Corecţie: Martie 8, 2023
Versiunea originală a acestui articol l-a identificat pe Nilesh Salke ca cercetător postdoctoral. De fapt, el este profesor asistent de cercetare.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- Sursa: https://www.quantamagazine.org/room-temperature-superconductor-discovery-meets-with-resistance-20230308/
- :este
- ][p
- $UP
- 1
- 10
- 100
- 102
- 2020
- 2021
- 2022
- 70
- 8
- a
- capacitate
- Capabil
- Despre Noi
- Absolut
- AC
- acceptare
- acces
- Acuzațiile
- Obține
- realizat
- peste
- de fapt
- Suplimentar
- avansare
- accesibil
- După
- împotriva
- TOATE
- acuzaţiile
- pretins
- permite
- pe langa
- deja
- american
- și
- a anunțat
- Anunț
- anual
- O alta
- răspunde
- NICOVALĂ
- apărea
- a apărut
- aplicatii
- aplicat
- se apropie
- SUNT
- în jurul
- articol
- AS
- aspect
- Asistent
- Asociație
- At
- autor
- Autorii
- fundal
- de coacere
- bazat
- Pe scurt
- BE
- înainte
- început
- Crede
- valori de referință
- Mai bine
- Dincolo de
- Cea mai mare
- Albastru
- Sări
- Breaking
- descoperire
- aduce
- Aduce
- Bivol
- by
- California
- denumit
- Cambridge
- CAN
- nu poti
- capabil
- carbon
- Categorii
- precaut
- Celule
- Celsius
- Secol
- CEO
- directori generali
- Modificări
- chimie
- Chicago
- pretinde
- revendicare
- creanțe
- clasă
- clar
- mai aproape
- Coautor
- Co-fondator
- colegii
- culoare
- combinaţii
- combina
- cum
- comunitate
- companie
- complet
- complicat
- compuse
- Compus
- Condiții
- efectuat
- efectuarea
- conductor
- conduite
- încredere
- Confirma
- Lua în considerare
- luand in considerare
- continuă
- controversat
- convențional
- Nucleu
- ar putea
- critic
- curios
- Curent
- Daniel
- de date
- set de date
- Zi
- zeci de ani
- cea mai adâncă
- demonstra
- demonstrat
- Derivat
- descris
- detaliat
- Dispozitive
- Diamant
- FĂCUT
- Diego
- diferit
- dificil
- direct
- descoperire
- distribui
- Dont
- îndoială
- zeci
- dramatic
- vis
- Picătură
- în timpul
- editor
- efect
- eficiență
- Eforturile
- oricare
- electricitate
- electroni
- element
- eliminarea
- a apărut
- accentuat
- energie
- entuziasm
- Întreg
- în întregime
- intrare
- stabili
- Chiar
- Fiecare
- de fiecare zi
- tot
- dovadă
- exact
- excitat
- Excitare
- captivant
- experți
- extraordinar
- Față
- Cădea
- departe
- puțini
- camp
- Domenii
- Film
- descoperire
- Incendiu
- First
- florida
- debit
- Concentra
- următor
- Pentru
- Forţarea
- formă
- Fondat
- frecvent
- din
- de finanțare
- mai mult
- genera
- Geneva
- Germania
- Oferirea
- scop
- Merge
- merge
- Verde
- salutat
- inovatoare
- grup
- Grupului
- Jumătate
- mână
- mâini
- se întâmplă
- fericit
- Greu
- Avea
- aici
- Înalt
- istoric
- istorie
- Lovit
- speranţă
- speranțe
- Cum
- Cum Pentru a
- HTML
- HTTPS
- sute
- hidrogen
- i
- identificat
- Illinois
- Imaging
- imediat
- Impactul
- important
- in
- include
- Inclusiv
- incredibil
- independent
- independent
- neoficial
- Institut
- instrucțiuni
- intelectual
- de proprietate intelectuală
- interacţiuni
- interes
- Investitori
- implicat
- IP
- problema
- IT
- ESTE
- jpg
- Copil
- Cunoaște
- cunoscut
- de laborator
- laborator
- Labs
- LAS
- Las Vegas
- Nume
- Anul trecut
- Târziu
- legii
- stratificat
- Led
- nivelurile de
- Viaţă
- ca
- limitări
- Limitat
- linii
- Listă
- listat
- Lung
- mai lung
- Uite
- de pe
- Lot
- făcut
- Camp magnetic
- face
- gestionate
- manieră
- multe
- Martie
- material
- Materiale
- matematic
- max
- măsura
- măsurători
- medical
- imagistica medicala
- Reuniunea
- se intalneste
- Membri actuali
- metal
- Metale
- metodă
- metodologii
- Metode
- bornă
- milion
- minute
- neîncredere
- moment
- bani
- luni
- mai mult
- cele mai multe
- multiplu
- nume
- nume
- național
- Natură
- necesar
- necesar
- NEVADA
- Nou
- observa
- octombrie
- of
- on
- ONE
- OpenAI
- Optimism
- Organizat
- original
- Altele
- Altele
- exterior
- împachetat
- Hârtie
- parte
- trecut
- brevet
- modele
- Vârf
- egal
- Perfect
- Parfum
- Personal
- fază
- fenomen
- fizic
- Fizică
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- Punct
- posibil
- postat
- putere
- prezentare
- presiune
- destul de
- precedent
- Problemă
- probleme
- proces
- procese
- produce
- Produs
- Profesor
- Progres
- progresiv
- promițător
- proprietăţi
- proprietate
- Drepturi de proprietate
- proprietate
- s-au dovedit
- Publicare
- publicat
- Quantamagazina
- Cuantic
- repede
- ridica
- ridicat
- ridicare
- Crud
- date neprelucrate
- Reacții
- motive
- recent
- recent
- înregistrări
- Roșu
- cu privire la
- regim
- regiune
- legate de
- relativ
- eliberat
- remarcabil
- scoate
- reprezentant
- necesar
- Necesită
- cercetare
- cercetător
- cercetători
- Rezistență
- răspuns
- rezultat
- REZULTATE
- revizuiască
- Drepturile
- riguros
- Cameră
- aproximativ
- runde
- Said
- Sam
- acelaşi
- San
- San Diego
- Ştiinţă
- oamenii de stiinta
- Ecran
- căutare
- Al doilea
- securitate
- Septembrie
- serie
- Seria A
- set
- Umbră
- Distribuie
- comun
- Pantaloni scurți
- Pe scurt
- să
- Arăta
- Semnal
- asemănător
- întrucât
- mic
- So
- vândut
- solid
- unele
- ceva
- vorbire
- viteză
- uzat
- ciudă
- Spotify
- sri lanka
- lansare
- Declarații
- tulpini
- Încă
- oprit
- puternic
- tare
- Studiu
- Studiu
- prezentat
- substanță
- astfel de
- supraconductibilitate
- tabel
- Lua
- Vorbi
- echipă
- tehnici de
- Tehnologia
- test
- Testarea
- manual
- acea
- lumea
- lor
- Lor
- teoretic
- Acestea
- Crede
- Al treilea
- trei
- timp
- ori
- la
- astăzi
- azi
- Tur
- trenuri
- transformat
- tranziţie
- transparent
- adevărat
- marţi
- Nesigur
- în
- universitate
- Universitatea din California
- Universitatea Cambridge
- Ciudat
- valoare
- VEGAS
- verifica
- versiune
- Video
- Se încălzește
- Cale..
- modalități de
- BINE
- Ce
- care
- în timp ce
- OMS
- mai larg
- Comunitate mai largă
- voi
- dispus
- cu
- în
- Apartamente
- a face exerciţii fizice
- a lucrat
- de lucru
- fabrică
- lume
- ar
- an
- ani
- zephyrnet
- zero