Когда несколько недель назад корейцы сделали сенсационное заявление о новом чудо-материале – ученые по всему миру наперегонки ринулись его проверять. И знаете, кто победил в этой гонке? Анимешница из Твиттера, которая буквально за сутки синтезировала эту вундервафлю прямо у себя на кухне, используя обычный советский... (извините, но всё так!)
Если вы пропустили весь хайп начала августа про «новый сверхпроводник от корейских ученых» – то устраивайтесь поудобнее, сейчас мы вам всё объясним. Накал эпичности этой истории местами просто зашкаливает, но сначала придется немного погрузиться в предысторию вопроса.
Эта статья написана в соавторстве с Михаилом Коробко – квантовым физиком из Университета Гамбурга. Как обычно в таких случаях, Миша здесь отвечает за научную канву повествования, а я – за кринжовые мемы. Поехали!
Зачем вообще нужна эта ваша сверхпроводимость
Чем так интересна сверхпроводимость при комнатной температуре? И что вообще такого «сверх» в сверхпроводниках? Давайте разбираться по порядку.
Когда мы пускаем электричество по обычным проводам, мы всегда теряем немного энергии. Эти потери возникают из-за наличия «сопротивления» в проводнике: он, буквально, сопротивляется нашим попыткам пропихнуть через него электрический ток.
Сопротивление возникает из-за физической структуры проводника. Возьмем, к примеру, металлический проводник: под действием напряжения, приложенного к металлу, в нем начинают двигаться свободные электроны – это мы и называем «электрическим током». В процессе движения электроны «отвлекаются» на сами атомы металла и взаимодействуют с ними, что как бы «тормозит» движение электронов. В результате, энергия движения электронов переходит в колебания атомов металлического проводника – иными словами, проводник нагревается.
Этот процесс лежит, например, в основе лампочек накаливания: вольфрамовая нить в них обладает большим сопротивлением и сильно нагревается при прохождении через нее тока, излучая яркий свет.
А вот было бы неплохо не терять лишнюю энергию на этом вашем сопротивлении там, где нам этого не хочется, да? Ну окей, в лампочке, как мы поняли, сопротивление как раз в тему. Но в остальном... Вот буквально несколько примеров научно-технических ништяков, которые могли бы прийти в нашу жизнь, если бы ученые придумали новый вундервафельный материал совсем без сопротивления (то есть, обладающий сверхпроводимостью):
Передача энергии на большие расстояния без потерь. Понастроил целые поля солнечных батарей в Африке – и обеспечил электричеством всю Европу, easy-peasy!
Эффективные, дешевые и мощные компьютерные чипы, которые тратят мало энергии и не перегреваются – буквально, «суперкомпьютер в кармане».
Да и не только обычные компьютеры – со сверхпроводимостью можно будет, вероятно, еще и квантовые компьютеры наконец запилить (со стабильностью работы которых сейчас есть большие проблемы).
В материалах без сопротивления также возникают интересные магнитные эффекты, так что можно до кучи докинуть сюда же всякий левитирующий транспорт будущего и повсеместные сверхскоростные магнитные поезда. А, и еще можно будет делать компактные МРТ-машины (которые сейчас занимают в больницах целую комнату), вешать их в метро, и читать мысли всех пассажиров с помощью нейронных сетей!
Краткая история практического сверхпроведения
В начале XX века ученые обнаружили, что сопротивление некоторых материалов (например, свинца и олова) падает до нуля при очень низких температурах (в районе 3 градусов выше абсолютного нуля: то есть, при –270 градусах Цельсия). Вот такие материалы и назвали сверхпроводниками.
Со временем стали обнаруживать всё больше разных материалов , которые показывали свойства сверхпроводимости – но все они работали при адовых криогенных температурах (ниже температуры жидкого азота, около –196 градусов Цельсия). Только в конце 80-х нашли класс материалов, которые обладают высокотемпературной сверхпроводимостью (ну как, «высоко» – чуть повыше температуры этого самого жидкого азота).
Казалось бы: какие проблемы, давайте просто охлаждать провода с помощью жидкого азота – он дешевый и простой в обращении! Но, к сожалению, практически все высокотемпературные сверхпроводники абсолютно бесполезны в технологическом плане: они хрупкие, плохо поддаются обработке, из них трудно делать всякие сложные формы. Поэтому, несмотря на открытие сверхпроводимости уже более ста лет назад, мы практически не находим ей применения.
Ну окей, несколько совсем нишевых применений такие «капризные» сверхпроводники всё же нашли: из них делают сверхпроводящие магниты в машинах МРТ и во всяких научных установках типа Большого Адронного Коллайдера, а также в квантовых компьютерах (где сверхпроводящие элементы используются в качестве кубитов). Но в целом – революция, которую нам обещали сверхпроводники, еще не свершилась. На практике для нее нам нужно выполнение двух условий: сверхпроводимость при обычной комнатной температуре, и практичность создания и использования таких сверхпроводников.
В последние годы как раз появилось несколько сверхпроводников при температурах, близких к комнатной (в районе –20 градусов Цельсия)... Но такие материалы становятся сверхпроводниками только при безумно огромном давлении, создаваемом между специальными алмазными (!) наковальнями. В общем, опять же – далеко от практического применения.
Так что, можно сказать, что сверхпроводимость при комнатной температуре и нормальном давлении является настоящим святым Граалем для всей области сверхпроводимости – вот уже 50 лет с момента открытия высокотемпературной сверхпроводимости ученые бьются над созданием такого материала.
Любопытно, что принципиально никаких физических ограничений на существование таких сверхпроводников, кажется, нет. Вот только у нас пока нет полной теории сверхпроводимости, чтобы мы могли их «придумать» исходя из теоретических соображений.
Первые теории сверхпроводимости возникли только спустя сорок лет после открытия самого эффекта – в начале 50-х. Наиболее популярная среди ученых теория, которая используется до сих пор, называется БКШ (теория Бардина–Купера–Шриффера) – она описывает сверхпроводимость на квантовом уровне.
В этой теории предполагается, что электроны в сверхпроводящих материалах объединяются в так называемые куперовские пары (речь здесь идет про pairs, не про вейпинг), которые все вместе находятся в едином квантовом состоянии. В этом состоянии они никак не взаимодействуют с атомами проводника, и потому не испытывают его сопротивления.
Теория БКШ неплохо описывает основные процессы сверхпроводимости, но всё же не является полной: ведь она не может предсказать конкретные свойства сверхпроводника и, тем более, не позволяет изобрести материал с нужными свойствами на ее основании. Но самый главный фейл этой теории в том, что она неспособна предсказать высокотемпературную сверхпроводимость – точнее, она ее прямо запрещает! В настоящее время есть несколько теорий, которые пытаются заменить БКШ – но пока ни одна из них не может полноценно объяснить сверхпроводимость для произвольного материала: разные теории работают лучше для одних материалов, но хуже для других.
В таких условиях ученым приходится искать новые материалы практически вслепую, методом так называемого «научного тыка». Периодически кто-нибудь выбрасывает в интернет новое громкое заявление о долгожданном обнаружении комнатнотемпературного сверхпроводника (вот лишь несколько примеров: раз, два, три, четыре, пять), но на них уже обычно никто даже особо не обращает внимание: ведь они почти всегда оказываются либо невоспроизводимы независимыми учеными, либо вообще даже не удостаиваются публикации в научных журналах.
Не так давно разыгралась большая драма с отзывом статьи из престижного журнала Nature про очередной сверхпроводник при комнатной температуре – оказалось, что данные там просто тупо сфабрикованы. Ну, там сам ученый по имени Ранга Диас, надо признать – персонаж весьма специфический, и уже ставший знаменитым благодаря своим «умелым» фейками...
Корейская сенсация и летающий камушек
Короче, мы уже вплотную подходим к, собственно, истории сверхпроводникового сверххайпа последних недель: в конце июля на сайте arXiv появились два препринта от корейских ученых, один из которых носил «скромное» название The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor. Надо сразу сделать оговорку, что arXiv не является рецензируемым научным журналом – там есть определенная модерация, но она работает скорее «по внешним признакам» и отсекает только уж совсем очевидную псевдонауку и буллщит.
Сказать, что весь Твиттер бомбанул от этой новости – значит, ничего не сказать. Как мы писали выше, обычно сверхпроводимость не вызывает какого-то особенного интереса общественности; что же конкретно привлекло десятки тысяч людей в соцсетях на этот раз — сказать сложно. Возможно, дело в видео-демонстрации с доказательством левитации у полученного образца LK-99 (именно так корейцы назвали свое открытие), сопровождавшей эти два препринта; а может, в том, что на первый взгляд в этих двух бумагах не было явной лажи, и серьезные ученые отреагировали на них в стиле «хм-м-м, любопытно, ну давайте разбираться!».
Чем интересно это видео, и причем тут вообще левитация? Дело в том, что помимо нулевого сопротивления, сверхпроводники также обладают интересным свойством: они левитируют в магнитном поле – так называемый эффект Мейснера. (Вдаваться глубоко в детали физического процесса мы здесь не будем, если вам интересно – можете глянуть вот эту недавнюю статью на Хабре.)
Именно эта левитация была продемонстрирована в оригинальном видео, и ее же постили разные команды ученых и любителей в следующие дни. Посыл часто был такой (особенно в интерпретации неспециалистов): раз левитирует – значит, сверхпроводник! Но, строго говоря, это не обязательно так. Магнитная левитация возможна и для других материалов, и даже для живых существ: уважаемый ученый Андре Гейм в свое время получил не только Нобелевскую премию за открытие графена, но также и чуть менее престижную Шнобелевскую премию за опыты по левитации живой лягушки.
Такой эффект диамагнетизма очень похож на эффект Мейснера, хоть и требует гораздо более сильных магнитных полей. Тем не менее, левитация — наиболее простой первый признак возможной сверхпроводимости; и, фактически, единственный доступный для проверки без специализированного оборудования. Другие подтверждающие замеры (скажем, напрямую интересующего нас нулевого сопротивления) требуют большой точности и специальной методологии. А левитация, к тому же, еще и выглядит круто!
В общем, весь мир где-то на этом моменте затаил дыхание: появятся ли независимые подтверждения эффекта Мейснера — или всё, как и в прошлые разы, остановится на этапе слишком громких и слишком поспешных заявлений от корейской команды ученых? Именно здесь на сцену и выходит героиня нашей истории...
В дело вступает «That Russian Anime Profile Pic Girl»
Пока обыватели в Твиттере рассуждали о том, сколько недель (или месяцев) потребуется ведущим лабораториям мира для репликации LK-99 и подтверждения его сверхпроводимости, малоизвестный аккаунт @iris_IGB с анимешной девочкой на аватарке решил взять инициативу в свои руки. Если подытожить самую суть щитпостинга от Iris, то он сводился примерно к следующему: «Вы все тупые и не лечитесь; а если бы вы хоть немного понимали физику и химию на уровне продвинутого советского школьника – то смогли бы без труда синтезировать нужное вещество самостоятельно!» (я немного утрирую – но, если честно, не слишком уж сильно).
Самый эпичный завирусившийся тред от Iris буквально начинается со слов «у моей девушки сегодня чистка ковров, и мы не сможем вместе посмотреть Кин-дза-дзу... так что, пришло время сверхпроводников комнатной температуры!» Далее следует крайне неформальное описание теоретических выкладок по теории сверхпроводимости, а вслед за ними – пошаговый процесс получения аналога LK-99 с фотками меньше чем за сутки.
Эпичности всему произошедшему добавили сразу несколько вещей:
Во-первых, Александра Iris вообще не специализируется на физике сверхпроводимости, ее сфера экспертизы – это молекулярная биология почв (!).
Во-вторых, как пишет она сама, Iris не ставила целью реплицировать весь процесс из оригинальной бумаги корейцев – она сразу попыталась улучшить их подход, исходя из своего понимания вероятной природы наблюдаемых эффектов.
Ну и в-третьих: кажется, как будто у нее получилось! На ее выложенных слегка шакальных фото видна маленькая крупинка некоего материала («speckle of shit», как пишет автор), которая «левитирует» над магнитом внутри полой трубки.
Дальше всё развивалось ровно так, как и принято в интернете: Александре начали предъявлять за стремное качество фото и за нежелание записать видео – та в ответ огрызалась в стиле «а вы откройте любой советский учебник, по нему синтезируйте такую же штуку – и снимайте свой собственный фансервис в каком пожелаете формате!!»
Регулярные референсы к СССР в твитах Iris здесь не случайны: она сама твердо стоит на позиции о том, что советская научная школа просто кроет, не вставая с дивана, всё остальное, что творится в научных лабораториях по всему миру. И вся эта заваруха с LK-99, дескать, идеальная тому иллюстрация!
Ведь Ли и Ким (авторы LK-99 – собственно, именно их имена легли в название материала) в 1990-е работали с корейским профессором Tong-Seek Chair (Choi?), который еще раньше работал совместно с профессором Галашевичем в Польше, – а тот, в свою очередь, был учеником советского ученого Николая Боголюбова, который в 1950-е создал свою собственную теорию сверхпроводимости. В научном мейнстриме эта теория не сильно прижилась, проиграв битву за умы этой самой популярной сейчас теории Бардина–Купера–Шриффера, но... Возможно, что-то в ней всё-таки было? По крайней мере, кажется, именно так считает сама Александра Iris.
Эпилог: кажется, чуда не произошло
Сразу после @iris_IGB начали потихоньку приходить другие независимые проверки. Где-то образцы левитировали, где-то – нет; но каждое новое видео и фотография встречались очередной волной восторга. На них реагировали серьезные ученые, пытаясь объяснить, что эти наблюдения пока ничего не доказывают – такие реакции тоже вирусились, и публика снова разочаровывалась.
Болтание между восторгом и разочарованием привело к тому, что за историей стали следить далеко за научными кругами – как за крутым сериалом, запасшись попкорном. Добавляло масла в огонь и то, что сами оригинальные препринты вышли с драмой: соавторы обвиняли друг друга в нарушении научной этики – говорили, что статьи выложены без разрешения соавторов, втихую. При этом сами препринты содержали видимые ошибки в графиках и множество неточностей, что несколько затрудняло процесс репликации (поди разбери – у тебя получилось ровно то, что надо, или какой-то иной материал?).
В скором времени, камушки «летали» уже в нескольких лабораториях, и на все проблемы препринтов всем стало окончательно плевать. Спустя неделю вышли теоретические статьи с численными расчетами структуры материала, которая оказалась близкой к ожидаемой от сверхпроводника. Хотя множество других материалов могли обладать такой структурой, новый всплеск хайпа было уже не остановить: не только камни летали, но уже и «теория всё доказала»!!
Но дальше всё пошло немножко под откос: на прошлой неделе стали появляться более серьезные исследования нового материала, и пока ни одно из них не показывает желанных свойств сверхпроводника. Да, он летает в магнитном поле – но просто как обычный ферромагнит. Если в более ранних статьях можно было говорить о том, что материал был «не тот», «не так его синтезировали» – то здесь структура уже подтверждена с точностью.
В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором! А все свойства, которые заставляли его быть похожим на сверхпроводник, были на самом деле из-за примесей сернистой меди, попадавших в процессе производства (почему эти примеси дают такой эффект, объясняется в отдельной статье).
В общем, пока из множества попыток воспроизвести наблюдения ни одна не показала сверхпроводимости. Возникает ощущение, что на этом открытие можно закрывать – на текущий момент складывается консенсус, что сверхпроводимостью в LK-99 и не пахнет. Конечно, можно дождаться еще независимых проверок, публикации результатов в рецензируемых статьях и прочего – но поводов для оптимизма всё же не так много...
Впрочем, сама Александра Iris, кажется, не теряет оптимизма: она продолжает твитить рассуждения о ходе своих мыслей по поводу LK-99, а также троллит своих критиков с помощью отповедей, стилизованных под визуальные аниме-новеллы. Если я правильно понимаю, она считает, что сам по себе LK-99 не является сверхпроводником; однако при этом говорит, что эффект Мейснера в синтезированной ей крупинке она наблюдала своими глазами и... не знаю, тут я уже запутался, какие конкретно из этого надо сделать выводы – но лично я не исключаю, что эдак через полгода мы увидим новую интересную научную статью от некоего московского исследовательского института.
В конце концов, на опубликованном Александрой селфи что-то такое и происходит – увлеченные люди пилят в лаборатории какую-то вундервафлю...
Если эта статья соберет много лайков, мы с Михаилом Коробко постараемся сделать к ней follow-up с комментариями от самой Александры Iris, а также с мнением какого-нибудь физика-спеца непосредственно в области сверхпроводимости. Если не хотите пропустить следующие материалы по теме – то приглашаем вас подписаться на ТГ-каналы авторов: Гомеостатическая Вселенная Михаила Коробко (для тех, кто хочет шарить за физику и науку) и RationalAnswer Павла Комаровского (для тех, кто за рациональный подход к жизни, но предпочитает чуть попроще).
Комментарии (102)
Tiriet
17.08.2023 05:34+8куперовские пары (речь здесь идет про pairs, не про вейпинг)
вот так вот внезапно для уточнения значения омонимов русского языка оказалось удобным просто переключиться на английский. причем на оба два сразу- и прямо на английский, и на его русскоязычную кальку. А ведь в детстве я его ой как не любил, а щас- прям понятно... крейзи world.
dmitrye1
17.08.2023 05:34+12Должен же был выработаться иммунитет к сверхпроводниковому хайпу с конца 80-х. Правда хайпом это тогда не называли, ажиотаж. В те времена был на абитуре в общаге одного физико-технического института, пара студентов, игнорируя каникулы, упорно изучали очередной сверхпроводник в жидком кислороде. Наблюдали неустойчивую левитацию, но увы, оказалось "левитация" была вызвана кипением кислорода. Тот хайп/ажиотаж описали хорошим термином - "тугоплавкие сверхпроводники".
sepulkary
17.08.2023 05:34+4Лично у меня как раз с 80-х иммунитет к термояду, высокотемпературным сверхпроводникам и к "умным" компьютерам :). АКДС - вещь!
Но я буду очень рад, если что-то из этого списка наконец-то "взлетит".
wormball
17.08.2023 05:34+27Трансгендерная лесбиянка с множественными личностями, молящаяся на советский союз и оправдывающая самизнаетечто (которое вообще-то позиционируется как война против мировой ЛГБТ-ложи) в перерыве между выращиванием стволовых клеток и воспроизведением сверхпроводников. Может мне кто-либо объяснить, что происходит? Ну пожалуйста. https://twitter.com/iris_IGB/status/1686782376716779531 https://twitter.com/iris_IGB/status/1686307519721840640
https://twitter.com/nelke_IGB/status/1671225257846243346wormball
17.08.2023 05:34Ага, а вот и цензура на хабре. (кто пропустил, тут штук 20 каментов было в ответ на предыдущий камент) Непонятно только одно — нафик было хабр на кипр перевозить, чтобы всё равно перед товарищем майором стелиться?
Cerberuser
17.08.2023 05:34А кто сказал, что нежелание поддерживать откровенный срач присутствует только у товарища майора?
VladSK
17.08.2023 05:34+58Как специалиста по высокотемпературным сверхпроводникам немного покоробило утверждение, что так как они хрупкие из них ничего полезного не сделаешь. ВТСП прекрасно выпускают в виде длинных проводников в форме лент, из которых делаются вполне себе реальные устройства. В Москве на подстанции 220кВ Мневники стоит и успешно работает уже несколько лет немаленький такой ограничитель токов короткого замыкания на основе ВТСП. На МАКС-2021 летал самолет летающая лаборатория с ВТСП-двигателем (к чему, к слову, я приложил руку). Конечно пока не мировая сверхпроводниковая революция, но технология набирает обороты.
Касаемо LK-99. Я довольно много игрался с магнитами и левитацией, и меня удивляет такой сильный диамагнетизм, как показывают на видео авторы и их последователи (у кого диамагнетизм получается). Обычно диамагнитные свойства материалов можно увидеть только инструментально, я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит. Но это уж больно специфический материал. То, что аналогичными свойствами может похвастаться обычный
советскийсульфид меди (тем более на уровне примеси в основном веществе) слышу впервые. Но сам в руках не держал, точно утверждать не могу.Вообще даже с применяемыми повсеместно ВТСП - РЗЭ-бариевыми купратами не все так просто в плане получения нулевого сопротивления. Можно сделать чистую фазу сверхпроводника, но из-за неправильного режима окисления (свойства очень чувствительны к индексу при кислороде), и тем более из-за плохой микроструктуры (межзеренные границы очень мешают сверхтокам) нулевого сопротивления можно не получить.
В общем, I want to believe. Хотя конечно отсутствие спустя месяц каких-либо подтверждений, да к тому же довольно убедительная демонстрация, что аномалии на измерениях сопротивления и теплоемкости связаны с сульфидом меди оставляют мало поводов для оптимизма.
zstas
17.08.2023 05:34+3только вчера читал статью про то что LK-99 не суперпроводник [0]. не знаю насколько верить.
Amomum
17.08.2023 05:34+1я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит
Вроде висмут вполне себе парит в поле обычных (не сверхпроводящих) магнитов, или я путаю?
VladSK
17.08.2023 05:34+1Да, действительно (видео легко гуглится). Не знал. Но тем не менее, эффект такого сильного диамагнитного отталкивания вещь редкая. С сульфидом меди, хоть вещество и довольно "обычное", я никаких видео с диамагнитными свойствами не видел. Тем более если он на уровне примеси (бывает конечно что примеси там больше чем "основного" вещества) дает такую картину..
Dmitry_Dor
17.08.2023 05:34+4я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита — это пиролитический графит.
эффект такого сильного диамагнитного отталкивания вещь редкая
Для иллюстрации:
Пассивная магнитная левитация тонкой пластинки из диамагнитного пиролитического графита Ø10x0,5мм над сборкой из восьми мощных неодимовых магнитов N52 (набор с Aliexpress)- Фотографии кликабельны, Вот тут ещё фотографии
Shkaff
17.08.2023 05:34Спасибо за комментарий про ВТСП и респект за работу! Я не имел в виду, что они совсем бесполезные, скорее что с ними сложно работать, и что от открытия до первых технологических применений прошло 40 лет. Собственно, написал специально "практически", т.к. в последнее время началось развитие. Ну и все равно, сейчас же только BSCCO по сути используется в условно промышленном применении, или YBCO уже научились тоже делать большими?
VladSK
17.08.2023 05:34+3Как раз YBCO сейчас наиболее применяемый, и обозначенные мной проекты на его основе сделаны. А ренессанс термоядерной энергетики сейчас на YBCO создает колоссальный спрос, что, надеюсь, приведет к увеличению объемов производства на порядок. И, соответственно, снижению цены, что простимулирует спрос в других применениях.
Shkaff
17.08.2023 05:34О, интересно! Я, наверное, старый материал какой-то читал. Ну круто, будем ждать тогда.
Kabron287
17.08.2023 05:34-1я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит.
Висмут. Стыдно не знать.
acodered
17.08.2023 05:34Если я правильно помню, несколько лет назад запускали сверхпроводящую линию с азотным охлаждением между подстанциями в Москве. Расскажите про нее, если знаете.
UGivi
17.08.2023 05:34+4И никто не вспомнил про волшебное микроволновое ведро, с которым тоже начиналось (и на Хабре тоже) "вот теперь заживём".
Tiriet
17.08.2023 05:34+4еще были волшебные керамические трубки со смесью нанопорошка никеля и гидрита лития.
Vsevo10d
17.08.2023 05:34+7Кстати, я в свое время писал про интересную тему патологической науки: https://habr.com/ru/articles/412885/ как ученый, выдумав что-то, начинает отрицать реальность и всеми силами спасает и оправдывает свою точку зрения. Вот мне интересно, в каких из упомянутых современных случаев (
BeamNGEMdrive, холодный синтез, LK99) люди решили целенаправленно хайпануть на революционных ожиданиях, а в каких - искренне заблуждаются, но их психика отрицает фейл и заставляет выдумывать новые оправдания противоречивым данным и отрицательным результатам?
Droid_TDM
17.08.2023 05:34+1разъяснительное видео и немног информации. https://www.youtube.com/watch?v=aHe-ZndEg8w&ab_channel=SciOne
vassabi
17.08.2023 05:34+2Любопытно, что принципиально никаких физических ограничений на существование таких сверхпроводников, кажется, нет. Вот только у нас пока нет полной теории сверхпроводимости, чтобы мы могли их «придумать» исходя из теоретических соображений.
нет ограничений - потму что нет теории. Ну да, трудно запретить летать - тем, кто не знает аэродинамики.
Теория БКШ неплохо описывает основные процессы сверхпроводимости, но всё же не является полной: ведь она не может предсказать конкретные свойства сверхпроводника и, тем более, не позволяет изобрести материал с нужными свойствами на ее основании. Но самый главный фейл этой теории в том, что она неспособна предсказать высокотемпературную сверхпроводимость – точнее, она ее прямо запрещает!
вот видите :) - какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)
PS: я только что понял, почему электроны объединяются в пары (и летят вместе, несмотря на то, что у них обоих заряд одинаковый и они должны отталкиваться).
Если кто-то помнит школьную химию, там где про валентности (там еще "принцип Паули" поминают) - и что там были асбтрактные абзацы с разными "орбитали заполняются парами электронов", в которых абзацах эти самые "электроны в орбиталях" рисуют стрелочками в квадратиках.
пример орбиталей и электронов в них - для углерода и кислорода в молекуле СО
вот эти пары - это и есть те "куперовские пары". Только в школьной химии они вокруг одной молекулы летают без трения (а иначе как атомы в соединении "обмениваются" электронами? ),
а при сверхпроводимости - они могут летать "без трения" вокруг всего материала (ну понятно что там не полёт, а "вероятность обнаружить если попытаться ловить" - но эта вероятность размазывается по всей молекуле в первом случае и по довольно значительному куску материала во втором случае).
В общем - это тот случай, когда про одного и того же слона читаешь в разных книгах (в старинной поваренной и в новейшей красной), а в голове они складываются в одну картинку только спустя некоторое время :)
AxeFizik
17.08.2023 05:34+11вот видите :) — какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)
Теория действительно плохая, потому что она запрещает не только несуществующие сверхпроводники при комнатной температуре, но и реально существующие сверхпроводники при температуре жидкого азота :)
vassabi тегну, чтобы коммент не потерялся в глючащем хабре
vassabi
17.08.2023 05:34+2она запрещает не только несуществующие сверхпроводники при комнатной температуре, но и реально существующие сверхпроводники при температуре жидкого азота
ну да, интересные ощущения - это как если бы мы были существами из фотонов и такие "у нас есть формула простого сложения скоростей, но она не работает для реальной жизни, потому что мы же не живем так медленно" :D
tbl
17.08.2023 05:34+1Не понял, почему БКШ напрямую запрещает ВТСП? Куперовские пары же не только из электронов могут состоять, но так же из дырок, и из возмущений распределения положительного заряда кристаллической решетки при движении электронного газа. Просто непонятен вклад этих явлений в ВТСП, пока не изобрели методы это количественно описать и измерить.
Vsevo10d
17.08.2023 05:34+15Что я только что прочитал?
я не, я реально не могу уже отличать, где в этом мире правда, где фейк, а где постирония.
vassabi
17.08.2023 05:34+2вам тогда надо ходить по ссылкам в научные издания - там меньше постиронии, а если и врут, то уважаемых изданиях - только при помощи статистики (а в неуважаемых - врут по-всякому, туда не ходите :) ).
Vsevo10d
17.08.2023 05:34+1Мне научных статей на работе и вне её читать хватает, хабр открываю, чтобы мозг поработал в лайтовом режиме, а тут раз - и мне начинают его выносить.
vassabi
17.08.2023 05:34+3ну, тут с первого абзаца можно было понять (даже не заглядывая - кто автор), что не будет серьезной науки а только мемы и фоточки
nenavision
17.08.2023 05:34-10Зачем все эти шоу с магнитной левитацией. Ну какая-то шняга с магнитами, угу круто. Покажите, что любой сраный мильтиметр из магазина радиотоваров показывает сопротивление ноль с 5 нулями после запятой. А если начинают с шоу то, это 100 % наебалово.
mikelavr
17.08.2023 05:34+16Низкие сопротивления (сотни миллиом и меньше) очень сложно замерить бытовым мультиметром. Начинают влиять:
- Cопротивление самих проводов мультиметра;
- Сопротивление переходных контактов подключения проводов к прибору;
- Сопротивление переходных контактов внутри прибора (при выборе режима и шкалы измерения);
- Сопротивление переходных контактов в точках подключения к измеряемому образцу;
Там везде могут быть плавающие десятки/сотни миллиом, которые успешно складываются...
Вы же предлагаете на этом фоне ловить доли миллиома. А в случае сверхпроводника - вообще идеальный ноль.
Нужен другой принцип замера - подачей через образец известного тока (чем больше ток - тем лучше), и замером падения напряжения на образце. Причем вольтметр должен подключаться на те же точки образца, что и подача тока. Дальше по закону Ома для участка цепи рассчитывается сопротивление.
checkpoint
17.08.2023 05:34+7Я бы еще добавил в список влияние наведенных в проводах помех от всех видов радиосвязи (GSM, WiFi, FM, DTV) и импульсных источников питания (в т.е. светодиодное освещение).
Мне иногда приходится настраивать СВЧ радио аппаратуру. Так вот, чтобы избежать всякого неясного поведения, приходится спускаться с приборами в цокольный этаж который находится ниже уровня земли и выключать мобилки и WiFi.
mikelavr
17.08.2023 05:34+4На одной из прошлых работ для этих целей мы в подвале здания (ниже уровня земли) соорудили клетку Фарадея с ячейкой 5мм. Подводящих проводов питания нет, все приборы работают от внутреннего UPS или просто от батареек/аккумуляторов. Выяснилось, что радиоизлучение (диапазон 433 и 868 MHz) туда все же пролезает, с ослаблением порядка 60 dBm.
checkpoint
17.08.2023 05:34+1У меня до клетки Фарадея дело не дошло - слишком гиморно и требуется не часто. Но железобетон не плохо экранирует в подвалах (ниже уровня земли). Приборы конечно требуется питать от аккумуляторов, это Вы правильно заметили.
В общем, не всякой лаборатории можно доверить измерение нулевого сопротивления "сверхпроводника". :-)
PS: Habr глючит - комент почему-то попал не в ту ветку.
mikelavr
17.08.2023 05:34+1Вот поэтому и смотрят на магнитную левитацию и эффект Мейснера - их проще увидеть.
По ps: если отрефрешить страницу - коммент оказывается на месте. В Firefox так.
nenavision
17.08.2023 05:34Написано же:
В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором!
Очевидно. Никто и не пытался мерять сопротивление, в случае диэлектрика все стало бы понятно за 5 минут что это туфта с помощью обычного бытового мультиметра. А так да - главное статью побыстрее опубликовать уровня красное значит горячее, ведь все что горячее становится красным. Хорошо, что им не повезло и статья стала популярна. Может опозорятся.
Shkaff
17.08.2023 05:34+1Там сложно, на самом деле, потому что измерить сопротивление иногда очень сложно в подобных образцах. И это точно не простой мультиметр. Авторы вполне могли наблюдать низкое сопротивление за счет примесей.
wormball
17.08.2023 05:34Причем вольтметр должен подключаться на те же точки образца, что и подача тока.
Как раз напротив, не на те же, а на другие (схема лорда Кельвина).
sshemol
17.08.2023 05:34+6Героиня статьи ухмыляется как бы в ответ всем хейтерам из Твиттера
Это точно "героиня"?
vassabi
17.08.2023 05:34+2это человек. Но в статье этот человек в роли девушки (считайте что это роль Джульетты Левитации), поэтому героиня статьи ухмыляется :)
venanen
17.08.2023 05:34но также и чуть менее престижную Шнобелевскую премию за опыты по левитации живой лягушки.
Сверхпроводящая лягушка! Именно ее нам и не хватает до революции ВТСП.
В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором!
То есть шутка "достигнем сверхпроводимости при комнатной температуре как понижением комнатной температуры, так и повышением температуры сверхпроводимости" все еще актуальна?
TheRaven
17.08.2023 05:34+9Теперь автор натужно шутит и несёт странные мемы не только на тему экономики, но и науки.
Так мало помалу никогда-нибудь напишет настоящую техническую статью!acodered
17.08.2023 05:34+2Быть умнее чем остальные не стыдно. Стыдно принижать вклад остальных за то что они не такие умные. Интеллектуальный шовинизм худший вид шовинизма.
anonym0use
17.08.2023 05:34+2вешать их в метро, и читать мысли всех пассажиров с помощью нейронных сетей!
не нужон этот ваш сверхпроводник !
vbogach
17.08.2023 05:34+2Я вот не до конца понимаю, что означает нулевое сопротивление. По определению это вроде отношение разницы потенциалов концов проводника к силе проходящего по нему тока. Значит ли это, что в сверхпроводнике потенциал одинаковый между любыми двумя точками проводника? И как тогда ток "выбирает" направление, в котором он протекает?
VladSK
17.08.2023 05:34+11В сверхпроводнике (настоящем), одиноко лежащем в ванночке с азотом ток никуда и не побежит. Разве что может по кругу бегать - по одной половине проводника в одну сторону, по другой в другую (это кстати часто проблемы создает). А вот если к нему что-то подключено, например какой-то источник тока, и, может, какая-то нагрузка, то вместе они образуют замкнутую цепь, где на всех участках кроме сверхпроводника есть соответствующие разницы потенциалов и ток прекрасно понимает куда ему течь. А участок со сверхпроводником ток пролетает не приходя в сознание, по инерции. В конце концов когда в школе рисовали электрическое цепи, сопротивлением проводников всегда пренебрегали (считали сверхпроводниками), и ничего, ток тёк как надо.
wormball
17.08.2023 05:34+2И как тогда ток "выбирает" направление, в котором он протекает?
В каком запустили, в таком и протекает. Ибо индуктивность.
Dimsml
17.08.2023 05:34+2Справедливости ради, в создании высокотемпературных (в данном случае высокая значит температура жидкого азота, а не гелия) сверхпроводников в гараже нет ничего невозможного. Вот видео о том, как синтезировать YBCO сверхпроводник самому. Да, всё не настолько просто чтобы было тяп-ляп, но вполне возможно.
andreishe
17.08.2023 05:34+1Этот процесс лежит, например, в основе лампочек накаливания: вольфрамовая нить в них обладает большим сопротивлением и сильно нагревается при прохождении через нее тока, излучая яркий свет.
Если кирпич подключить вместо нити он наверно еще сильнее светить будет? У него же сопротивление еще больше.
vadim_bv
17.08.2023 05:34Закон Джуля-Ленца помните? Энергия, выделяющаяся в проводнике со временем E = I2Rt
В кирпиче I=0.
vesper-bot
17.08.2023 05:34+1Строго говоря, U^2*t/R и для кирпича R настолько велико, что измеряемый I=0.
Gutt
17.08.2023 05:34+1У вольфрама, как и у большинства металлов, положительный термокоэффициент сопротивления -- при росте температуры сопротивление растёт. Так что в самом начале сопротивление у нити невысокое, поэтому ток большой, он нить разогревает, её сопротивление растёт, и основное тепловыделение в цепи начинается на нити, а не на подводящих проводах. Из-за этого большого тока при включении нить иногда отрывается от электродов силой Ампера. Ничего хорошего в этой схеме нет, но с кирпичами как-то совсем не задалось.
hssergey
Чем больше лет проходит со времени распада СССР, тем большими мифами и легендами обрастает это государство. Настоящие ученые времен СССР очень сильно бы удивились, узнав что им приписывают...
forthuse
Навеяло:
Британские ученые не смогли разгадать секрет советской соды
P.S. Впору chatGPT задать вопрос на лучшее продолжение мем-шутки "Британские учёные выяснили, что советские учёные ..." :)
checkpoint
Задал этот вопрос локальному болванчику (LLaMa2):
Однако! %-O
diafour
Казалось бы, при чём тут А.П. Бугорский?
vesper-bot
Справедливости ради, Боголюбов таки занимался обобщением или развитием теории БКШ, и это попало в научно-популярную литературу ("Штурм абсолютного нуля" М., "Детская литература", 1989). Я за теоретическим прогрессом в сверхпроводниках не следил, может, его работа и зашла в тупик. Но вот химия в советское время преподавалась серьезнее, жалко я не застал, посему не удивляюсь, что некая девушка на кухне сварила "рабочий" LK99.
Shkaff
Сам процесс, как она его вариала - совершенный кайф технарский, к человека руки явно из нужного места растут и смекалка что надо.
diogen4212
зато теперь можно сделать ещё одно DLC Atomic Heart )
anone8729347
Ты бы знал, что в историческом плане там творится, любители ссср уже полностью его историю переписали. А прошло то 32 года всего.
hurtavy
Так ведь на то она история,
Та самая, которая
Ни столько, ни полстолько не соврет!
(с) Флейтман
Ivan22
Hidden text
hurtavy
.
oalisevich
проблема с переписыванием истории в том, что как правило ее переписывают победители. а не проигравшие.
vassabi
вы еще учтите, что там переписывают то что осталось.
А то что не осталось - то либо вообще не попадает в перепись, либо отрицается, либо приписывается легендам и мифам
Johnneek
Следующий этап проблемы в том, что любые победители рано или поздно становятся проигравшими.
Alpensin
Так ненавистники СССР его историю в 90е ещё переписали. Сейчас, как говорят сами историки, наконец перестает из крайности в крайность бросать. По крайней мере в научных кругах.