ادعای ساخت ابررسانای دمای اتاق؛ آیا تحول بزرگ در علم رقم خورده است؟

ابررساناها موادی با خاصیت‌های ویژه مثل جریان الکتریکی بدون مقاومت هستند. با این‌حال تولید و نگه‌داری آن‌ها باید در شرایط دشوار مثل دماهای بسیار کم و فشارهای زیاد انجام شود که بسیار پرهزینه است؛ اما چه اتفاقی رخ می‌دهد اگر بتوان ابررسانایی ساخت که در دمای اتاق و فشار محیط عمل کند؟

به گزارش وب‌سایت کانورسیشن، هفته‌ی گذشته، گروهی از دانشمندان کره‌ی جنوبی ادعایی جنجالی را مطرح کردند. آن‌ها در دو مقاله‌ای که در پایگاه آرکایو منتشر شدند، از ساخت ماده‌ای سخن گفتند که می‌تواند آغازگر عصری جدید برای بشریت باشد.

LK-99، ترکیبی مبتنی بر سرب، ظاهرا ابررسانایی با فشار محیطی و دمای اتاق است. چنین ماده‌ای که بدون مقاومت و تحت شرایط عادی، الکتریسیته را منتقل می‌کند، می‌تواند کاربردهای مهمی برای تولید و انتقال انرژی، حمل‌ونقل، رایانش و دیگر حوزه‌های فناوری داشته باشد.

مقاله‌های جدید، هیجان زیادی را در فضای مجازی برانگیخته‌اند و تلاش‌های زیادی برای تکرار دستاورد آن‌ها انجام شده است. درعین‌حال، گزارش‌هایی مبنی بر اختلاف نظر در میان پژوهشگران کره‌ای درباره‌ی این موضوع وجود دارد که آیا این پژوهش اصلا باید منتشر می‌شد یا خیر.

وقتی جریان الکتریکی در رسانایی معمولی مثل سیم مسی جریان می‌یابد، الکترون‌ها در حین حرکت به اتم‌ها برخورد می‌کنند و در نتیجه، با از دست دادن بخشی از انرژی خود، سیم را گرم می‌کنند.

در یک ابررسانا، الکترون‌ها بدون هیچ مقاومتی حرکت می‌کنند. سیم‌های ابررسانا می‌توانند جریان برق را بدون از دست دادن انرژی منتقل کنند و آهنرباهای ابررسانا به‌قدری قدرتمند هستند که می‌توانند قطارها را در هوا شناور و پلاسمای افسارگسیخته را در رآکتورهای همجوشی مهار کنند.

در گذشته، گروه‌های متعددی از پژوهشگرها مدعی شدند که خاصیت ابررسانا در دمای اتاق را در ماده‌های متعدد کشف کردند اما هیچ‌کدام از این ادعاها دقیق نبودند؛ بنابراین بااینکه ابررسانای دمای اتفاق می‌تواند کشفی بسیار شگفت‌انگیز باشد، باید با دیده‌ی شک به ادعاهای جدید نگاه کرد.

پژوهشگرهای کره‌ی جنوبی می‌گویند، LK-99 را می‌توان با ترکیب مواد معدنی لانارکیت (Pb2SO5) و فسفید مس (Cu3P) تولید کرد. بر اساس ادعای آن‌ها، ماده‌ی حاصل دو ویژگی کلیدی ابررسانایی را در فشار هوای عادی و دماهایی تا ۱۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد نشان می‌دهد: مقاومت صفر و شناوری مغناطیسی.

پژوهشگرها نظریه‌‌ای قابل قبول را درباره‌ی خاصیت ابررسانایی LK-99 در دمای اتاق ارائه دادند، اما هنوز شواهد آزمایشگاهی قطعی را دراین‌باره منتشر نکردند. داده‌های موجود در مقاله‌ها نیز غیرقطعی به‌نظر می‌آیند.

یکی از نشانه‌های ابررسانا، اثر مایسنر است که باعث شناوری آن بالای سطح آهنربا می‌شود. پژوهشگرها در نمایش ویدئویی، قطعه‌‌ای از LK-99 را روی یک آهنربا قرار دادند. یکی از لبه‌های دیسک مسطح LK-99 بلند می‌شود، اما به نظر می‌رسد لبه‌ی دیگر تماس خود با آهنربا را حفظ می‌کند.

انتظار می‌رود، ابررسانا شناوری کامل و همچنین «قفل کوانتومی» را که باعث حفظ موقعیت آن نسبت به آهنربا می‌شود، از خود نشان دهد. بر اساس تفسیری خوشبینانه، رفتاری که در این ویدئو شاهد هستیم، به دلیل نقص در نمونه است و در واقع تنها بخشی از نمونه ابررسانا می‌شود؛ بنابراین هنوز زود است که بگوییم پژوهشگران شواهد قانع‌کننده برای ابررسانای دمای اتاق ارائه داده‌اند.

در حال‌حاضر، تمام آنچه در مورد LK-99 می‌دانیم، فقط از دو مقاله‌ای می‌آید که هنوز تحت داوری همتا قرار نگرفته‌اند. هر دو مقاله، اندازه‌گیری‌های مشابهی را به شکل غیرمتعارف ارائه می‌دهند. به باور محبوبه شهبازی، پژوهشگر ارشد مهندسی مواد در دانشگاه فناوری کوئینزلند، با وجود تفاوت در نوشتار و محتوا، هیچ‌کدام از مقاله‌ها حس اطمینان را منتقل نمی‌کنند. بنابراین اکنون چه می‌شود؟

کارشناسان در حال بررسی دقیق ادعای جدید هستند. پژوهشگرها در آزمایشگاه‌های دیگر هم برای بازسازی آزمایش‌های توصیف‌شده در مقاله‌ها تلاش می‌کنند تا دریابند آیا می‌توانند دوباره به ابررسانای دمای اتاق برسند یا خیر. این گام‌ها برای صحت‌سنجی ادعاهای LK-99 ضروری هستند. اگر این ادعا اعتبارسنجی و اثبات شود، می‌تواند یکی از پیشگامانه‌ترین پیشرفت‌های چند دهه‌ی اخیر را در فیزیک و مهندسی مواد رقم بزند.

با وجود تمام بررسی‌ها تا وقتی که پژوهش‌ها مراحل بررسی و آزمایش دقیق را نگذرانند، باید آن‌ها را در سطح ادعا تلقی کنیم. جامعه‌ی علمی با علاقه‌ی زیاد، فرآیند صحت سنجی این ادعا را دنبال می‌کنند.