Революція в передачі енергії: неможливі надпровідники існують у нашому Всесвіті

Результати нового дослідження можуть змінити майбутнє технологій, адже фізики виявили, що здавалося б неможливі надпровідники можуть існувати в рамках законів нашого Всесвіту. Дослідження прийнято до публікації в Journal of Physics: Condensed Matter, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Надпровідники, матеріали, які можуть проводити електрику без опору, мають величезний потенціал, щоб здійснити революцію в передачі енергії, нових технологіях для медицини і квантових обчисленнях. Але досі фізики змогли створити надпровідники тільки за дуже низької температури, а це означає, що такі матеріали не можна широко використовувати. Одне з найскладніших завдань у фізиці є створення надпровідника за кімнатної температури. Це означає, що такий надпровідник може проявляти надпровідність за температури вище нуля градусів Цельсія і в умовах навколишнього середовища. Такі надпровідники можуть дозволити зробити ще більшу революцію в передачі енергії без втрат на величезні відстані.

Автори нового дослідження з'ясували, що верхня межа температури надпровідності нерозривно пов'язана з фундаментальними постійними Всесвіту: масою електрона, зарядом електрона і постійною Планка.

Такі постійні керують усім: від стабільності атомів до утворення зірок і синтезу вуглецю та інших елементів, необхідних для життя. Відкриття фізиків показує, що верхня межа температури надпровідності знаходиться в діапазоні від 100 до 1000 Кельвінів (від мінус 173 до плюс 726 градусів Цельсія). Тобто можуть існувати надпровідники за кімнатної температури.

Фізики кажуть, що надпровідність за кімнатної температури не суперечить фундаментальним постійним Всесвіту, а отже, здавалося б, неможливі надпровідники можуть існувати. Досліджуючи, як різні значення фундаментальних постійних можуть змінити межі надпровідності, фізики зробили ще одне важливе припущення.

Уявіть собі Всесвіт, у якому фундаментальні постійні відрізняються і встановлюють верхню межу для температури надпровідності всього лише в мільйонну частку градуса Кельвіна. У такому Всесвіті не можна виявити надпровідність. Навпаки, у Всесвіті, де межа температури надпровідності становить мільйон градусів Кельвіна (999,7 тисяч градусів Цельсія), надпровідники були б звичайним явищем, навіть у вашому електричному чайнику.

За словами фізиків, пошуки надпровідності за кімнатної температури слід продовжувати, адже вона все ж таки можлива. Нове дослідження не лише розширює розуміння надпровідності, а й наголошує на тонкому балансі між постійними, які роблять наш Всесвіт і життя в ньому можливими.

Як уже писав Фокус, вчені виявили новий стан матерії, коли створили квантове надтекуче тверде тіло з лазерного світла. Цей прорив допоможе краще зрозуміти незвичайні квантові стани матерії.

Також Фокус писав про те, що гігантські планетиу Всесвіті були створені раніше, ніж вважали астрономи. Нове відкриття кидає виклик існуючим теоріям щодо віку протопланетних дисків.