LK
Un fisico spiega LK-99 e il fascino degli “oggetti superconduttori non identificati”.
Questa è stata un’estate fondamentale nel mondo del “dramma rock fluttuante”. Due settimane fa, in un paio di bozze di documenti che non sono stati sottoposti a revisione paritaria, gli scienziati della Corea del Sud hanno affermato di aver trovato un superconduttore a temperatura ambiente e pressione ambiente e hanno descritto come realizzarlo. In teoria, questo materiale magico potrebbe rivoluzionare il nostro mondo. Inoltre levita. La presunta scoperta è diventata una sensazione su Internet. Sia i ricercatori che gli appassionati del fai-da-te si sono affrettati a replicare; le azioni sono salite alle stelle; Internet ha spettegolato. Ma i fisici invitano alla cautela: le precedenti affermazioni sui superconduttori a temperatura ambiente non hanno avuto successo. Finora i tentativi di replica sono falliti. Il tutto si è trasformato in un circo di social media molto nerd.
Se tu, come me, hai vissuto sotto una roccia (e non nel modo fluttuante), potresti non capire il significato di ciò che viene affermato qui. Fondamentalmente un superconduttore è un tipo di materiale con una proprietà speciale: la corrente elettrica lo attraversa senza resistenza, quindi nessuna energia viene persa lungo il percorso. Questa è una caratteristica estremamente preziosa perché la resistenza è la causa di considerevoli sprechi mentre l'elettricità compie il suo viaggio attraverso i cavi dalle centrali elettriche all'elettronica.
I superconduttori sono già in gioco oggi in campi particolari – ad esempio le macchine per la risonanza magnetica ospedaliera li utilizzano – ma questi superconduttori devono essere mantenuti a temperature estremamente fredde. La grande pretesa dietro il materiale appena annunciato – una miscela di piombo, ossigeno, fosforo e rame soprannominata LK-99 – è che trasporta elettricità senza resistenza a temperatura ambiente. Un materiale del genere sarebbe una meraviglia scientifica in grado di rimodellare completamente le infrastrutture e risparmiare quantità indicibili di energia. A causa dell'interazione delle forze magnetiche, anche i superconduttori possono levitare. Anche qui ci sono alcune applicazioni piuttosto sorprendenti, anche se teoriche: cosa accadrebbe se, invece di correre sui binari, i treni fluttuassero?
Le affermazioni scientifiche fatte sono straordinarie e affrontano molti dubbi e controversie. Allora dove si colloca questo il pubblico in generale e la nostra comprensione della fisica, per non parlare delle rocce galleggianti? Ho incontrato Douglas Natelson, professore di fisica e astronomia alla Rice University, per discutere i pro e i contro della fisica che diventa virale, la sua analisi dei nuovi articoli e se in futuro saremo condannati a un dramma più fluttuante.
La nostra conversazione è stata condensata e modificata per chiarezza.
Caroline Mimbs Nyce: Sono davvero interessato ai temi più grandi qui: è una storia di scienza o davvero una storia di tecnologia? Entrambi?
Douglas Natelson: La fisica della materia condensata, ovvero la fisica dei materiali, è la branca della fisica che in realtà influisce sulla vita di tutti i giorni più di qualsiasi altra cosa nell'intera disciplina della fisica. E penso che abbia poca importanza rispetto ai buchi neri, alla fisica delle particelle e così via. Quindi, in un certo senso, è molto bello vedere così tanto entusiasmo per questo ramo sul campo perché la materia condensata spiega davvero tutta la tecnologia del perché tu ed io siamo in grado di parlare al telefono in tutto il paese. In un quadro più ampio, spiega perché non stai cadendo dal pavimento in questo momento, e perché i solidi sono solidi, e cose come come bolle l'acqua e come funzionano i magneti. È davvero alla base di praticamente tutto ciò che ti circonda.
Nizza:Cosa succederà realmente questa settimana?
Natelson: I superconduttori trasmettono correnti elettriche, una corrente continua, senza resistenza. I fili del tostapane si illuminano perché sono attraversati da corrente e hanno resistenza, quindi agiscono come un riscaldatore. Se hai un superconduttore, la resistenza è zero. Non è solo piccolo: è zero. La superconduttività è stata scoperta 112 anni fa a temperature molto, molto basse. Sarebbe molto interessante se potessi ottenere materiali che facciano questo a temperatura ambiente. I superconduttori a temperatura ambiente, con il giusto tipo di altre proprietà, sarebbero molto utili per l’elettronica, la produzione di energia, i motori e tutti i tipi di tecnologie. Questi materiali inoltre escludono completamente il campo magnetico. Possono levitare se posizionati vicino a un magnete. La tecnologia di cui si parla è la levitazione magnetica per i treni, ad esempio, dove potresti avere un treno che fluttua sopra i binari invece di rotolare effettivamente sulle ruote sui binari.