Недавнее сообщение южнокорейских исследователей о создании LK-99, предполагаемого сверхпроводника при температуре и давлении окружающей среды, привлекло внимание мировой общественности. Такой материал мог бы иметь далеко идущие последствия в таких областях, как энергетика и транспорт. Однако, несмотря на практически безуспешные попытки его воспроизведения, научное сообщество склоняется к выводу, что это не сверхпроводник, а в лучшем случае материал, проявляющий магнетизм.
Сверхпроводимость - явление, при котором материал проводит электричество без сопротивления и потери энергии, — давно является предметом глубоких практических и теоретических исследований. Несмотря на то, что первые открытия были сделаны более века назад, поиск сверхпроводника, работающего при температуре окружающей среды, по-прежнему представляет собой серьезную проблему для исследователей. Такой материал мог бы изменить нашу энергетическую систему и совершить революцию во многих технологиях, включая квантовые вычисления.
Недавно южнокорейская группа исследователей объявила о преодолении этого барьера с помощью LK-99, что вызвало живой международный интерес. Однако, как и в случае с любым смелым заявлением в науке, очень важна проверка. Это также вызвало вопросы и дискуссии в научном сообществе. В конце концов, груда доказательств против того, что LK-99 является сверхпроводником при комнатной температуре, привела ученых к очевидному выводу: он не является сверхпроводником.
Сообщение об открытии LK-99 южнокорейской командой было встречено в научном сообществе со смесью энтузиазма и скептицизма. Однако подтверждение таких открытий требует независимого воспроизведения результатов.
Поэтому несколько международных лабораторий быстро приступили к воспроизведению экспериментов южнокорейских исследователей. Однако их результаты не подтвердили сверхпроводящих свойств LK-99 при комнатной температуре. Так, исследование, проведенное CSIR-National Physical Laboratory в Индии, однозначно показало, что "никаких признаков сверхпроводимости в LK-99 при комнатной температуре не наблюдается", о чем сообщается в статье на сайте The Verge.
Центр конденсированной материи (CMTC) Мэрилендского университета, возглавляемый известными исследователями конденсированной материи, особенно активно выражал свои сомнения в отношении LK-99. В своем сообщении в социальных сетях 7 августа CMTC заявил:
"С большой печалью мы считаем, что игра окончена. LK-99 НЕ является сверхпроводником, даже при комнатной температуре. Это очень низкокачественный и высокоомный материал".
Это заявление было сделано на основании результатов нескольких исследований, в том числе проведенных в Китае, Индии и на Тайване, которые не смогли подтвердить сверхпроводящие свойства LK-99. Напротив, исследователи обнаружили, что при понижении температуры LK-99 проявляет значительное полупроводниковое или изоляционное сопротивление.
Один из моментов, поднятых CMTC и другими лабораториями, заключается в том, что многие материалы могут проявлять свойства, аналогичные свойствам LK-99, не являясь сверхпроводящими. В частности, известно, что свинец и медь, два компонента LK-99, обладают диамагнитными свойствами, которые при определенных экспериментальных условиях можно спутать со сверхпроводимостью.
Когда южнокорейские исследователи объявили о своем открытии LK-99, они представили в качестве доказательства противоречивый видеоролик. В нем фрагмент LK-99, казалось, левитировал над магнитом - явление, которое многие ученые связывают со сверхпроводимостью.
Идеальный сверхпроводник полностью отталкивает внешние магнитные поля - это явление известно как эффект Мейсснера. Этот эффект может привести к тому, что сверхпроводник будет левитировать над магнитом, и наоборот.
Однако магнитная левитация характерна не только для сверхпроводников. Другие материалы, в частности, сильно диамагнитные, также могут левитировать над магнитом. Более того, левитация, наблюдаемая на видеозаписи, была лишь частичной, что вызвало вопросы у экспертов. Если LK-99 был настоящим сверхпроводником, то почему он не левитировал полностью?
Чтобы прояснить эту загадку, Международный центр квантовых материалов в Китае провел серию экспериментов с LK-99. Результаты оказались неожиданными: вместо признаков сверхпроводимости LK-99 оказался ферромагнетиком. Ферромагнитный материал - это тип магнитного материала, который может намагничиваться и, будучи намагниченным, притягиваться или отталкиваться от других магнитных материалов. Это открытие позволяет предположить, что левитация, наблюдаемая в видеоролике, может быть обусловлена не сверхпроводимостью, а магнитными взаимодействиями.
Открытие LK-99 и связанные с ним заявления высветили один из фундаментальных аспектов науки: совместную проверку. Когда объявляется о новом открытии, особенно таком революционном, как LK-99, оно подвергается тщательному изучению со стороны мирового научного сообщества. Такой совместный подход обеспечивает надежность, воспроизводимость и достоверность результатов.
Как только было объявлено об открытии LK-99, многие лаборатории мира приступили к воспроизведению экспериментов, проведенных южнокорейскими исследователями. Такая быстрая реакция типична для научного сообщества, особенно когда ставки так высоки.
Особенно уникальным в случае с LK-99 был способ, которым некоторые исследователи решили поделиться своими попытками воспроизведения. В эпоху социальных сетей исследователи делились своим опытом в прямом эфире. Они позволили публике следить за своими успехами и неудачами в режиме реального времени, напоминая, что наука - это не линейный ряд открытий, а динамичный, совместный и порой хаотичный процесс.
Хотя в результате большинства исследований был сделан вывод о том, что LK-99 не является сверхпроводником, это не означает, что исследования подошли к концу. Исследования LK-99 будут продолжаться, до определенного момента. Что касается поиска сверхпроводников при комнатной температуре, то он только начался.