Tým jihokorejských vědců pod vedením fyzika Seok-bae Leeho nedávno vyvolal ve vědecké komunitě šok, když oznámil objev prvního supravodiče o pokojové teplotě. Vědecká komunita, která touží po nezávislém ověření výsledků, však výzkumnou práci chválí i pranýřuje.
Ve dvou preprintových článcích zveřejněných na arXiv představil Lee a jeho kolegové z Institutu pro výzkum kvantové energie materiál LK-99, který podle nich vykazuje supravodivost při teplotách až 400 K (127 °C), což výrazně překračuje dosavadní rekord -135 °C. Pokud se tento údajný průlom potvrdí, mohl by umožnit kvantové počítače, bezztrátový přenos energie a revoluční technologii ukládání energie do baterií.
Co je supravodič?
Teplota látky je měřítkem kinetické energie molekul v ní. Horký materiál znamená, že se jeho elektrony pohybují jako šílené, zatímco studený představuje pomalejší a klidnější elektrony. Supravodič umožňuje elektronům proudit s nulovým odporem – vytváří nulové teplo.
Když je látka ochlazena pod svou kritickou teplotu, mohou elektrony klouzat, jako když člověk přechází téměř prázdnou místnost, kde cvičí jógu jen několik lidí. Naopak při vyšších teplotách se elektrony v materiálu srážejí a odpuzují, jako když se lidé snaží projít přeplněným tanečním parketem na diskotéce. Tento odpor znamená ztrátu výkonu nebo energie.
Tito vědci účinně prohlásili, že vyvinuli způsob, díky němuž je přechod přes přeplněný taneční parket stejně snadný jako přechod přes chladnou a prázdnou místnost na jógu.
Co je na LK-99 tak zvláštního?
Výzkumníci syntetizovali LK-99 pomocí nové metody reakce v pevné fázi, která je shrnuta v článku, a testovali jeho elektrickou odolnost. Tento odpor prudce klesl při teplotě 220 °C, což svědčí o supravodivosti. Prokázali také částečnou magnetickou levitaci, což je charakteristická vlastnost supravodičů – Meissnerův jev.
Skeptici tvrdili, že částečná magnetická levitace znázorněná v článku je pouze iluze vytvořená jiným magnetem, který je mimo rámec snímku, což poukazuje na skutečnost, že objekt plně nelevituje. Vědci tvrdí, že částečná levitace je způsobena nedokonalostmi materiálu LK-99, kdy části látky jsou v supravodivém stavu, zatímco jiné části nikoliv.
Částečnou levitaci prokázal LK-99. Obrázek: Sciencecast
Klíčovým sporným bodem jsou skoupé podrobnosti poskytnuté o experimentálních podmínkách. Již dříve se objevila tvrzení o dosažení supravodivosti při pokojové teplotě, která byla následně zdiskreditována. Časopis Science uvádí, že další vědci se nyní předhánějí v tom, aby LK-99 nezávisle reprodukovali.
„Vycházejí z toho jako skuteční amatéři,“ řekl časopisu Science Michael Norman, teoretik z Argonne National Laboratory. „O supravodivosti toho moc nevědí a způsob, jakým prezentovali některé údaje, je podezřelý.“
Nadya Masonová, fyzička kondenzovaných látek z University of Illinois Urbana-Champaign, řekla, že „data vypadají trochu nedbale.“
Diskuse a debata
Téma už několik dní budí na vědeckém Twitteru rozruch a mnozí vědci – a rádoby vědci – sdílejí své žhavé názory.
Jedna z vědkyň – Sinéad M. Griffinová z Berkeley Labs – využila superpočítač amerického ministerstva energetiky k provedení simulací, které podle jednoho z inženýrů „podporují LK-99 jako svatý grál moderní materiálové vědy a aplikované fyziky.“
Výsledky z Národní laboratoře (LBNL) podporují LK-99 jako supravodič při pokojové teplotě a okolním tlaku.
Simulace zveřejněné před 1 hodinou na arxivu podporují LK-99 jako svatý grál moderní materiálové vědy a aplikované fyziky.
(https://t.co/4t4D2gIeBp)Tady je prostá angličtina… pic.twitter.com/mQNQuO4TFu
– Andrew Côté (@Andercot) 1. srpna 2023
Mezitím ruská půdoznalkyně vystupující pod jménem Iris Alexandra – popisovaná jako „anime catgirl“ – zdokumentovala své pokusy o reprodukci výsledků článku ve své kuchyni.
Zdaleka nejzajímavější postavou dramatu LK99 je @iris_IGB Současně ve své kuchyni vaří fyziku kondenzované hmoty, vyhýbá se genderovým stereotypům, posiluje anon anime pfps, staví se na stranu Ruska a komunismu, stejně zuřivě plácá fanoušky i hatery.
– NirSD (@nirsd) 1. srpna 2023
Spory se vedou také kolem okolností vydání tohoto dokumentu. Spoluautor Hyun-Tak Kim z univerzity William & Mary tvrdí, že jeden ze dvou preprintů byl zveřejněn bez povolení a obsahuje „mnoho chyb“. Jiní, například Alex Kaplan z Princetonské univerzity, naznačují, že autoři se zaměřili na zajištění významného spoluautora, který by se k práci připojil, což usnadnilo uspěchané zveřejnění.
Okolnosti tedy zhruba ukazují na Leeho a J. Kima jako hlavní spolupracovníky s externím přetahováním o 3. autora. Kwon možná zasáhl s naléhavou potřebou publikovat co nejdříve a zajistit si místo na seznamu autorů, čímž vytlačil Kima. Spěch by mnohé vysvětloval. https://t.co/OxH5J47f4U
– Alex Kaplan (@alexkaplan0) 27. července 2023
Perspektiva supravodičů o pokojové teplotě již dlouho uchvacuje vědce pro svůj revoluční potenciál. Bezeztrátové energetické sítě, rychlejší vlaky, kompaktní fúzní reaktory, hyperúčinná elektronika a další výplody vědecké a technologické fantazie by se mohly stát skutečností.
Předchozí tvrzení se však pod drobnohledem rozpadla a reprodukovatelnost už dlouho trápí výzkum supravodičů.
Pokud LK-99 obstojí ve zkoušce času, může zahájit novou éru inovací. Fyzikové zatím zadržují dech v nadějném očekávání, protože výsledky čeká zkouška ohněm, kterou posoudí širší vědecká komunita. Může trvat týdny nebo měsíce, než se podaří oddělit objev, který se zapsal do historie, od zbožného přání.
