|
Сверхпроводимость при комнатной температуре
|
|
|
|
В рамках новой разработки, которая может помочь переосмыслить будущее технологий, команда физиков получила фундаментальное представление о верхнем пределе температуры сверхпроводимости. Это исследование, принятое к публикации в журнале Journal of Physics: Condensed Matter, предполагает, что сверхпроводимость при комнатной температуре, которая долгое время считалась "святым граалем" физики конденсированных сред, действительно может быть возможна в рамках законов нашей Вселенной.
|
|
|
|
Сверхпроводники, материалы, способные проводить электричество без сопротивления, могут революционизировать передачу энергии, медицинскую визуализацию и квантовые вычисления. Однако до сих пор они функционировали только при экстремально низких температурах, что делает их непрактичными для широкого применения. Гонка за созданием сверхпроводника, работающего в обычных условиях, была одной из самых напряженных и труднодостижимых в современной науке.
|
|
|
|
В своей последней работе профессор Лондонского университета Королевы Марии Костя Траченко и его коллеги показали, что верхний предел температуры сверхпроводимости TC неразрывно связан с фундаментальными константами природы — массой электрона, зарядом электрона и постоянной Планка.
|
|
|
|
Подобные константы регулируют все - от стабильности атомов до образования звезд и синтеза углерода и других элементов, необходимых для жизни. Результаты исследования показывают, что верхний предел составляет от сотен до тысяч Кельвинов — диапазон, который удобно охватывает комнатную температуру.
|
|
|
|
|
|
|
"Это открытие говорит нам о том, что сверхпроводимость при комнатной температуре не исключается фундаментальными константами", - сказал профессор Пикард из Кембриджского университета, соавтор этого исследования. "Это дает надежду ученым: мечта все еще жива".
|
|
|
|
Результаты уже были независимо подтверждены в отдельном исследовании, что придает вес выводам команды. Но выводы идут еще дальше. Исследуя, как различные значения этих фундаментальных констант могут изменять пределы сверхпроводимости, исследователи открыли увлекательное окно в природу нашей Вселенной.
|
|
|
|
Представьте себе мир, в котором фундаментальные константы различны, и установите верхний предел для TC на уровне всего лишь миллионной доли Кельвина. В такой вселенной сверхпроводимость была бы необнаружимой, и мы бы никогда ее не обнаружили. И наоборот, во Вселенной, где предел составляет миллион Кельвинов, сверхпроводники были бы обычным явлением — даже в вашем электрическом чайнике.
|
|
|
|
"Проволока была бы сверхпроводящей, а не нагревалась", - объясняет профессор Траченко. "Вскипятить воду для чая было бы совсем другой задачей".
|
|
|
|
Таким образом, похоже, что сама причина, по которой сообщество занято поиском сверхпроводника комнатной температуры, заключается в том, что наши фундаментальные константы устанавливают верхний предел TC в диапазоне 100-1000 К (диапазон планетарных условий), где находится наша "комнатная" температура.
|
|
|
|
Это исследование не только расширяет наше понимание сверхпроводимости, но и подчеркивает хрупкий баланс констант, которые делают возможной нашу Вселенную и жизнь в ней. Для ученых и инженеров эта работа также дает новое представление о направлении движения.
|
|
|
|
"Тот факт, что сверхпроводимость при комнатной температуре теоретически возможна, учитывая постоянные нашей Вселенной, вселяет оптимизм", - добавляют профессора Траченко и Пикард. "Это призыв продолжать исследования, экспериментировать и расширять границы возможного".
|
|
|
|
Источник
|
