Vedcom sa podaril fyzikálny objav storočia. Supravodivosť je možná aj za „ľudských“ podmienok

Fyzici z Queen Mary University of London prišli s objavom, ktorý môže predefinovať budúcnosť technológií. Ich výskum naznačuje, že supravodivosť pri izbovej teplote, dlho považovaná za „svätý grál“ fyziky kondenzovaných látok, nie je v rozpore s fyzikálnymi zákonmi nášho vesmíru.

Výskum, ktorý bol akceptovaný na publikáciu v Journal of Physics: Condensed Matter, ukazuje, že horná hranica supravodivej teploty (TC) závisí od fundamentálnych fyzikálnych konštánt, presnejšie hmotnosti elektrónu, jeho nábojom a Planckovou konštantou. Na tému upozornil portál Phys.

Supravodivé materiály, ktoré vedú elektrický prúd bez odporu, by mohli zásadne zmeniť prenos energie, medicínske zobrazovanie aj kvantové počítače. Doteraz však fungovali iba pri extrémne nízkych teplotách, čo ich praktické využitie výrazne obmedzovalo. Vedci preto intenzívne hľadajú materiál, ktorý by si tieto vlastnosti zachoval aj pri bežných podmienkach.

Arxiv 2024

Zóna supravodivosti

Profesor Kostya Trachenko a jeho tím ukázali, že maximálna možná supravodivá teplota sa pohybuje v rozmedzí od 100 – 1000 K (-173,15 °C až 726,85 °C) , čo v podstate zahŕňa aj rozmedzie izbovej teploty. Tento poznatok je prelomový, pretože potvrdzuje, že supravodivosť pri izbových podmienkach nie je vylúčená fundamentálnymi zákonmi prírody.

„Tento objav nám hovorí, že supravodivosť pri izbovej teplote nie je nemožná,“ uviedol profesor Pickard z University of Cambridge, spoluautor štúdie. „Dáva to vedcom nádej: sen stále žije.“

SLAC National Accelerator Laboratory

Výsledky tímu boli navyše nezávisle potvrdené iným výskumom, čo im dodáva na dôveryhodnosti. Štúdia však ide ešte ďalej – skúma, ako by sa supravodivosť menila v hypotetických vesmíroch s inými hodnotami fyzikálnych konštánt. Ak by napríklad maximálna TC bola len miliontina kelvinu, supravodivosť by sme nikdy neobjavili. Naopak, ak by horná hranica dosahovala milión kelvinov, supravodiče by boli bežné aj v domácich spotrebičoch.

„V takom vesmíre by sa namiesto zohrievania drôt jednoducho stal supravodivým,“ vysvetľuje profesor Trachenko.

Nová nádej pre vedu a technológie

Tento objav ukazuje, že práve hodnoty fundamentálnych konštánt určujú, prečo sa vedci dnes vôbec zaoberajú supravodivosťou pri izbovej teplote. Nastavujú jej hranice v rozmedzí 100 – 1000 K, čo zodpovedá teplotným podmienkam našej planéty. Pre vedcov a inžinierov to znamená novú výzvu a zároveň nádej.

„Fakt, že supravodivosť pri izbovej teplote je teoreticky možná, nás motivuje pokračovať v objavovaní a posúvať hranice poznania,“ zdôrazňujú vedciTrachenko a Pickard.

Objav tak nielenže prehlbuje naše chápanie supravodivosti, ale zároveň poukazuje na jedinečné nastavenie fundamentálnych konštánt, ktoré umožňujú existenciu nášho vesmíru a života v ňom.

Čítajte viac z kategórie: Novinky