V jedno ráno študentka fyziky Hope Whitelocková vystrčila hlavu z laboratória v univerzite Colorado Boulder, aby sa mohla skupinky vedcov stojacich na chodbe opýtať: „Môžete mi niekto potvrdiť, či je niečo šialené?“
Bolo to uprostred bláznivých týždňov pre chemikov a fyzikov, ktorí sa snažili pochopiť grandiózne tvrdenie z konca júla: údajný objav tímu z Južnej Kórey o materiáli, ktorý vedie elektrinu pri normálnej izbovej teplote a tlaku vzduchu bez straty akejkoľvek energie.
Možnosť existencie tohto dlho hľadaného materiálu nazývaného supravodič pri izbovej teplote sa rýchlo začala šíriť na internete. Záujem vzbudzovalo video, ktoré ukazuje čiastočne levitujúci kúsok ako dôkaz mimoriadnych vlastností materiálu.
Nafúknuté tvrdenie však teraz spľaslo po sérii vedeckých štúdií. Za posledných niekoľko dní štúdie z akademických laboratórií po celom svete priniesli dôkaz, že LK-99 nie je supravodič, ale skôr typ magnetu. (Hyun-Tak Kim, spoluautor jednej z objavných štúdií a fyzik z univerzity William & Mary, v e-mailovej správe oponoval, že iné výskumné skupiny zlyhali pri replikácii výsledkov pravdepodobne preto, že im chýba know-how pri vývoji vzorky.)
Táto epizóda poskytla verejnosti nezvyčajný pohľad na to, ako funguje veda.
Skúmali materiál s divnými elektrónmi. Na výskume pracoval aj slovenský vedec Čítajte Takmer okamžite, ako sa prvý vedecký článok objavil na internete, vedeckí nadšenci iba zosilnili nadšenie medzi neodborníkmi a opisovali ďalekosiahle dôsledky toho, keby bol LK-99 skutočne supravodičom pri izbovej teplote: revolúcia rozvodných sietí, výkonnejšie medicínske zobrazovacie technológie, magneticky levitujúce vlaky. Bola by to nová éra pre ľudstvo a zaručená nobelovka.
Ľudia, ktorí nikdy predtým nepočuli o supravodičoch, zrazu zvažovali možné dôsledky v oblasti technológií. Opatrné experimenty a nezrozumiteľné výpočty v akademických laboratóriách sa stali predmetom mainstreamového záujmu. Whitelockovej sa začali ozývať spolužiaci zo strednej, čo si o tvrdeniach myslí. Ďalšie skupiny naživo vysielali svoje pokusy o vytvorenie materiálu. Niektorí diváci si aj stavili peniaze a predpovedali, či sa to prejaví na nestálych trhoch online stávkovania.
Šialenstvo okolo LK-99 znamenalo, že vedecké poznanie sa vyvíjalo takmer z hodiny na hodinu, pretože sa zverejňovali nové zistenia a videá rôznej kvality, často cez sociálne siete.
Philipa W. Phillipsa, teoretického fyzika kondenzovanej hmoty na Illinoiskej univerzite v Urbane-Champaigne, nález zaujal, napriek jeho pochybnostiam a otázkam o pôvodných prácach.
„Nechcete prísť o veľkú vec. Fyzikov to poháňa. Nás všetkých to poháňa,“ povedal Phillips v piatok.
V utorok večer však už prípad považoval za uzavretý po tom, ako séria štúdií, ktoré sa objavili online deň predtým, presvedčivo potvrdila, že LK-99 nie je supravodič.
„Posledný klinec do rakvy,“ napísal Phillips v e-maile, ku ktorému priložil ďalší výskum na hromadu dôkazov. „Takže to by ste mali jednoduchý titulok pre váš novinový text.“
V texte sa dozviete:
- čo bol fyzikálny Woodstock,
- čo by znamenal objav supravodičov pre vedu a technológie,
- prečo LK-99 s veľkou pravdepodobnosťou nie je supravodič,
- že vedcov juhokórejské štúdie aj tešia, hoci mohli byť ich autori opatrnejší.
Levitujúce kamene
Fenomén supravodičov, materiálov vedúcich elektrinu bez odporu, objavili pred viac ako storočím. Háčik bol v tom, že doteraz vyrobené supravodiče musia fungovať v extrémnych podmienkach – ultranízkych teplotách alebo drvivých tlakoch - ktoré sú nepraktické na začlenenie do väčšiny našich technológií.
Supravodič, ktorý by fungoval v typickom ľudskom prostredí a nebol by supertoxický alebo neuveriteľne drahý, by mohol všetko zmeniť.
Juhokórejskí vedci zverejnili 22. júla na populárnej stránke fyzikov arXiv dva vedecké články, v ktorých opisovali supravodič, ktorý mal podľa ich slov fungovať pri štandardných teplotách a tlakoch. Vyrobený bol z upravenej verzie látky zvanej olovo-apatit. Poskytli aj video čiastočne levitujúceho kameňa a recept na materiál, ktorý by sa dal vytvoriť z lacných, rozšírených ingrediencií.
Vedci sú dosť skeptickí – je to súčasť ich práce. Neexistuje žiadny známy dôvod, prečo by supravodič pri izbovej teplote nemohol existovať. Ale desaťročia výskumov ho nedokázali nájsť. Táto výskumná oblasť je plná tvrdení, ktoré sa nepresadili z rôznych dôvodov, a mnohí fyzici predpokladali, že nové štúdie budú najnovším prírastkom do dlhého zoznamu sporných predpokladov.
Ale vedci sú tiež otvorení a nerobí im problém pohybovať sa na okrajoch niečoho neznámeho. Jedným z dôvodov, prečo sa na desaťročia zatvárajú do laboratórií, je nádej, že objavia alebo pochopia niečo, čo ešte nebolo odhalené.
Ozajstný objav supravodiča pri izbovej teplote by bol obrovský. Phillips hovorí, že by sa ponášal na ozveny stretnutia Americkej fyzikálnej spoločnosti v marci 1987 označovaného aj ako „fyzikálny Woodstock“.
Toto stretnutie prišlo rok po tom, ako bol identifikovaný vysokoteplotný supravodič a rýchlo replikovaný laboratóriami po celom svete, čo viedlo k udeleniu Nobelovej ceny v tú jeseň.
„Vysoká teplota“ je v tomto prípade dosť prehnané označenie, pretože počiatočný materiál pracoval iba pri mínus 240 stupňoch Celzia, čo je výrazne chladnejšie ako izbová teplota. Oznámenie však odštartovalo objavy novej triedy supravodičov, ktorým sa vedci stále snažia porozumieť.
Dokonca aj možnosť, že niečo podobne významné bolo teraz na obzore, primala mnohých vedcov ustúpiť od toho, na čom práve robili, a podrobiť tvrdenia prísnym testom.
Josef Michl (vľavo) a Daniel Dessau konzultujú v chemickom laboratóriu na univerzite Colorado Boulder. (zdroj: Linda Jaquez — For The Washington Post)Upiecť LK-99
Jeden z týchto pokusov prebiehal v laboratóriách fyzikov Daniela Dessaua a Ganga Caa a chemika Josefa Michla na univerzite Colorado Boulder. Presne tu Whitelocková nedávno zavolala svojich kolegov, aby sa prišli pozrieť na konečný výsledok dvojdňového pečenia chemikálií pri 920 stupňoch Celzia.
Pokus mal opäť raz za následok neporiadok materiálov a vedľajších produktov s rôznymi vlastnosťami – niečo podobné pozorovali viaceré skupiny, ktoré dodržali recept juhokórejských vedcov.
Čítajte sci-fi. Budete lepším vedcom Čítajte Ale keď Whitelocková otvorila vákuovo utesnenú rúru, v ktorej sa pokúšala upiecť LK-99, spozorovala niečo, čo pri minulých pokusoch nezískala – niekoľko zaujímavých materiálov so zaujímavými magnetickými vlastnosťami.
Existuje množstvo testov na identifikáciu supravodiča vrátane jedného nazývaného Meissnerov efekt, pri ktorom materiál pri prechode na supravodič vypudí svoje magnetické pole.
To by mohlo viesť k efektu napoly levitujúcej skaly videnému vo videu, ktoré údajne ukazuje LK-99, ale mohli za tým rovnako byť aj iné magnetické vlastnosti.
„Tu tak trochu vidíte akési vločky a sú vyklopené,“ hovorí Whitelocková a ukazuje cez mikroskop, ako drobné vločky materiálu vyzerajú na vrchu magnetu. Hneď aj upozornila, že to nie je dôkaz supravodivosti.
Kúsok odtiaľto postgraduálny študent Andrew Chomas prerábal recept uvedený v pôvodných štúdiách podľa svojej vlastnej intuície chemika, aby zistil, či môžu získať čistejšiu formu LK-99. Pri návšteve jeho laboratória tento týždeň bola v peci jeho posledná várka, žeravá tekutina v tégliku z kremeňa zahriata na 980 stupňov Celzia.
Zatiaľ však všetky vzorky vyrobené v Dessauovom a Michlovom laboratóriu neuspeli v základných testoch supravodivosti. Dessau povedal, že si zachováva otvorenú myseľ a nezavrhuje, že sa v zmesi vytvorenej podľa receptu môže nachádzať ešte nejaký zaujímavý materiál.
Navyše supravodič pri izbovej teplote „by mal neuveriteľné dôsledky, takže si myslím, že stojí za to nadchnúť sa,“ povedal.
Andrew Chomas, postgraduálny študent chémie na univerzite Colorado Boulder, ukazuje najnovšie úsilie upiecť čistú vzorku nárokovaného supravodiča. (zdroj: Linda Jaquez — For The Washington Post)Pátranie pokračuje
LK-99 bol šialenou vedeckou jazdou a väčšina odborníkov je rada, že sa na nej zviezla aj verejnosť.
Ostatní fyzici tvrdia, že pôvodní autori mali pracovať starostlivejšie. Štúdii by pred vyslovením extravagantných tvrdení prospelo recenzné hodnotenie. Ale nárast záujmu a zvýšené povedomie o snahe vedcov vyrobiť supravodiče, je pravdepodobne dobré, tvrdia.
Prvýkrát dosiahli supravodivosť pri izbovej teplote. Má to jeden háčik Čítajte „Je skvelé, že to vrhá svetlo na túto tému a jej potenciálnu užitočnosť a možný prínos prelomových technológií,“ povedal Massam Barkeshli, teoretický fyzik kondenzovaných látok na univerzite v Marylande.
„Som rád, že prvýkrát po skutočne dlhom čase sme videli vedu, ktorá nie je politická. Všetci sme šťastní z vedy a je to skvelé,“ povedal Christopher H. Hendon, docent na oddelení chémie a biochémie na Oregonskej univerzite.
Je spoluautorom štúdie zverejnenej na sociálnych sieťach v utorok popoludní, ktorá dospela k záveru, že LK-99 „by mohol byť skôr magnetom než supravodičom s izbovou teplotou a bežným tlakom okolia“.
Ak je LK-99 iba magnet, upadajúci záujem bude pre širokú verejnosť silnou pripomienkou, že veda sa neustále vyvíja. Ale nie je to neúspech. Snaha o vytvorenie a pochopenie supravodičov bude napredovať.
„Veda v konečnom dôsledku zlyháva častejšie ako nezlyháva,“ povedal Hendon a dodal, že „nebude prekvapujúce, keď sa LK-99 vydá touto cestou väčšiny pokusov – taká je veda“.
Hope Whitelocková, postgraduálna študentka fyziky, a Andrew Chomas, postgraduálny študent chémie, pracovali dlhé hodiny na univerzite Colorado Boulder, aby sa pokúsili zopakovať veľkolepé tvrdenie o supravodičoch. (zdroj: Linda Jaquez — For The Washington Post)
