なぜ誰もがLKを望んだのか

世界の科学コミュニティにとって、岩石のようなものに短期間ながらも輝かしく魅了されたこの数週間は、激動の数週間でした。

7月末頃、韓国の研究者らはLK-99と名付けられた小さなガラス片ほどの大きさの岩石状物質を発表し、それが世界初の室温常圧超伝導体であると宣言した。

最も基本的な意味では、超伝導体とは、電気抵抗 (何かが電気の流れにどれだけ抵抗するかの尺度) を本質的に存在させない特性を持つあらゆる材料を指します。

抵抗とは、電力を必要とするものを使用するたびに、かなりの電力を無駄にしていることを意味します。 室温の超伝導体が発見されれば、この非効率性は解消され、SF の世界が現実となり、人類の生き方は完全に変わるでしょう。

インペリアル・カレッジ・ロンドン物理学科の上級講師であるニラドリ・バナジー氏はインサイダーに対し、原子レベルでこの抵抗の低下は、通常は互いに反発し合うマイナスに帯電した電子が結合して対を形成するときに起こると語った。特殊事情。" この結合により安定性が生まれ、通常は抵抗の原因となる種類の散乱が防止されます。

これを引き起こす条件はかなり無理がある。

「それらは非常に低い温度で形成されます」とバナジー氏は言う。 「温度を上げると、熱破壊、つまり原子と電子のあらゆる揺れが原因でペアが壊れます。」

現在超電導体として使用されているニオブなどの金属の場合、電気抵抗を下げるには摂氏約 -263 度の温度が必要です。

そのため、LK-99 の発見が研究論文のオープン リポジトリである arXiv に投稿されたとき、世界を変える影響を考えると、世界中の科学者が不信感と高揚感の両方を表明しました。

その後のドラマの多くは、主張が出版前に査読されていなかったという事実に由来しています。つまり、誰もが本当に興奮する前に、主張を再現する必要があることを意味します。 これを知って、多くの専門家や安楽椅子科学者が、インターネット全体にわたる大規模な熱狂的な公開実験に飛びつきました。

残念なことに、この論文が爆弾のように着弾してから 30 日も経たないうちに、彼らの結果はそれが不発であったことを示唆しています。

オーストラリアのモナシュ大学物理学部のマイケル・フューラー教授は、Xに関するスレッドの中で、たとえそれが研究者らによる研究の欠陥の暴露につながったとしても、元の論文はその目的を果たしたと述べた。

「LK-99を報告した科学者たちは、超電導の説得力のある証拠を生み出すためにどのような疑問に対処する必要があるかを正確に知っています。……発見すべきものがあれば、科学はより早く進むでしょう」と同氏は述べた。

これは無視するには大きすぎる「if」だが、いくつかの注意点があるとバナジー氏は言う。室温の超伝導体だけでは技術進歩は加速しない。

そうは言っても、バナジー氏の言葉を借りれば、将来の発見は「前世紀の物理学における最大の進歩の一つ」となるだろう。

室温の超伝導体がどのようにすべてを変えることができるかは次のとおりです。

MRI スキャンは、強力な磁石と電波を利用して人体の内部を非常に詳細に視覚化することができるため、医師が患者を評価する際に重要なツールです。 残念なことに、それらには莫大な費用もかかります。

MRI 装置の価格が 100 万ドルを超えることも珍しくありません。 室温超電導体を使えば、そのコストは下がる可能性がある。

南カリフォルニア大学の電気工学およびコンピューターサイエンスの教授であるマスード・ペドラム氏は、機械を動作させるのに十分な温度を保つために使用される「高価で供給が不足している」液体ヘリウム冷却剤の必要性がなくなると述べている。 。

バナジー氏によると、この熱は高圧で「MRIでは大きな磁場が必要」なために発生することが多いが、これは銅線をいくつかのコイルで包み、それに高電流を流すことで発生するという。 この問題を部分的に克服するために、代わりに「超伝導体を巻き付ける」ことができると彼は言います。なぜなら、「熱の放散」なしで大電流を流すことができるからです。