Ist LK-99 ein schwarzer Schwan? Ein weltweiter Wettlauf um die Validierung, ob es sich bei dem Material um einen Raumtemperatur- und Umgebungsdruck-Supraleiter handelt, ist immer noch im Gange. Über den anfänglichen Berichterstattungsansturm hinaus arbeiten weit über ein Dutzend Forschungsteams in rasender Geschwindigkeit daran, die ursprünglichen südkoreanischen Behauptungen rund um die Kupfer-Blei-Apatit-Verbindung zu validieren.
Laut einem Echtzeit-Live-Tracker von Wikipedia arbeiten derzeit insgesamt 16 separate Teams an den Replikationsbemühungen – 16 davon sind uns jedenfalls bekannt. Angesichts der Behauptungen, dass LK-99 bereits in einer russischen Küchenspüle synthetisiert wurde, können Sie darauf wetten, dass weltweit zahlreiche Versuche unternommen werden, L-99 zu knacken. Von Regierungsbehörden über Unternehmen bis hin zu Einzelpersonen: Es geht los.
Die Ergebnisse sind ein Glücksfall: Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat Schwierigkeiten, beide Hälften der supraleitenden Gleichung zu verifizieren. Gestern berichtete Tom’s Hardware, dass ein chinesisches Team mit der Physikabteilung der Southeast University in Nanjing, China, berichtet habe, einen elektrischen Widerstand von Null gemessen zu haben. Doch Forschungsteams weltweit scheitern immer wieder an der Überprüfung beide Hälften der Supraleitergleichung – sowohl null elektrischer Widerstand als auch magnetische Levitation aufgrund des Meissner-Effekts. Ist es ein Durchbruch oder nur schlechte Wissenschaft? Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen: das Gute, das Schlechte und das Hässliche von LK-99 und die aktuellen Forschungsanstrengungen dazu.
Der LK-99-Supraleiter bisher
Es besteht derzeit kein Konsens darüber, ob LK-99 das A und O unter den Supraleitern ist. Es sind Replikationsbemühungen im Gange, und die Institutionen versammeln sich rund um das Thema. Laut einem Live-Tracker arbeiten derzeit zehn verschiedene Teams nachweislich an diesem Thema mit tatsächlichen physikalischen Experimenten und sechs Teams führen theoretische Studien durch Wikipedia:
Die Koreanische Gesellschaft für Supraleitung und Kryotechnik (KSSC) hat einen Überprüfungsausschuss eingesetzt mit dem Ziel, das ursprüngliche Experiment wissenschaftlich zu bewerten. Laut a Übersetzung durch maschinelles Lernen des Verfahrens (geteilt von Alex Kaplan auf Twitter) ist die erste Einschätzung des KSSC, dass die verfügbaren Forschungsergebnisse (sowohl das betrügerische erste Papier als auch das „offizielle“ zweite) sowie öffentliche Daten zu LK-99 die Behauptung, dass LK-99 genannt werden kann, nicht stützen ein Raumtemperatursupraleiter.
Diese ersten Schlussfolgerungen veranlassten das Quantum Energy Research Institute zu einer Reaktion und sagten, es werde dem Ausschuss eine Probe zur Verfügung stellen, mit der es bestätigen könne, dass es sich bei LK-99 tatsächlich um einen Raumtemperatur-Supraleiter handele. Angesichts der Menge mutmaßlicher Betrugsfälle in der Geschichte der Supraleiter-Ankündigungen lohnt es sich, vorsichtig zu sein.
In der Zwischenzeit behaupteten chinesische Forscher gestern, die Supraleitung nachgebildet zu haben haben ihr Papier bei Arxiv veröffentlicht, das Pre-Print-Repository, dessen Server etwas stärker beansprucht werden müssen als gewöhnlich. Dort schreiben sie ausführlicher, wie sie mithilfe der Festkörpersynthese eine polykristalline Probe von LK-99 (Pb10−xCux) hergestellt haben[PO4)6O). They also verified high-temperature superconductivity that was slightly worse than the original sample at above 100 Kelvin (-173º C) compared with the 110 Kelvin (-163 ºC) verified in the original Korean experiment.
The words they use in describing their conclusion are telling: LK-99 “is a possible candidate for searching high-temperature superconductors.” If that’s it, then it seems that LK-99, as they verified it (and remember that the synthetization process was badly documented and has shown extreme variability), actually isn’t a room-temperature superconductor.
Another Chinese research team with the Shenyang National Laboratory for Materials Science led by Dr. Junwen Lai et al published extremely similar results on August 1st. It seems room temperature confirmation has so far eluded any and all attempts at replication.
That LK-99 presents superconduction at relatively handleable (if negative) temperatures seems to be a fact, but questions still abound.
What’s Next
Experimentation and sciency stuff will keep happening until someone has either validated the (then Nobel-winning) Korean team’s original results, or partially validated them … or until crushing defeat as the claims are disproven. You can rest assured that everyone is paying close attention to LK-99 right now, and even if it ends up being a failure, that, too, is part of the scientific process.
But in general, there seem to be three distinct ways the LK-99 process can go: One, we’ve found a true ambient-temperature, zero-resistance superconductor. If that is true, it’ll take years of work to better understand this material before it actually revolutionizes human life. Considering the relative cheapness and abundance of the two key ingredients — lanarkite (Pb₂SO₅) and copper phosphide (Cu₃P),– it’s likely we’ll get some usage out of it as a superconductor, even if synthetization yields don’t improve by much. And the synthetization process (at least, at this likely crude stage) is relatively simple.
It won’t take that many flakes of LK-99 to revolutionize the sensor industry, opening up all kinds of doors in the field of medicine, microelectronics, cybernetics, and Brain-Computer Interface (BCI) designs. In this scenario, there’s little doubt that with good enough yields and a better understanding of the quantum chemistry happening here, LK-99 could indeed revolutionize human life.
Another way this could go is that LK-99 is a superconductor, but not the superconductor. Let’s assume it’s confirmed to be a high-temperature superconductor (due to superconductance being reported around the 110 Kelvin mark). That’s still an incredible win, to be clear; 110 Kelvin [-163 ºC] senkt den Supraleiternutzen von LK-99 auf das erforderliche Maß an flüssigem Stickstoff (LN2) anstelle des viel teureren und schwieriger zu handhabenden flüssigen Heliums (He).
Das allein bringt Supraleitung im Raummaßstab ins Spiel, was bereits ausreicht, um Supraleiter in MRT-Geräte und andere mittelgroße Anwendungen zu bringen. Die Menschheit würde immer noch eine Reihe von Anwendungen dafür finden, wie wir es sogar für YBCO getan haben; das erste Material, bei dem entdeckt wurde, dass es sich um einen Supraleiter handelt. Das Hauptproblem von YBCO besteht darin, dass es erst bei etwa 93 K (- 180 °C) supraleitend wird. Es ist außerdem ein sehr schwer zu verfeinerndes Material (seine Ausbeuten sind extrem gering), aber wir haben es bereits in eine Teilmenge seiner möglichen Anwendungen gezähmt. Dabei geht es um erweiterte Anwendungen oder iterative Verbesserungen.
Ein anderer Weg, den dies gehen könnte, könnte eine Parallele dazu werden was 1989 mit der Kalten Fusion geschah. Dann lieferte ein verpatztes Experiment falsche Ergebnisse und katapultierte die wissenschaftliche Gemeinschaft in eine wilde, hektische Jagd nach der Wiederholung der Ergebnisse. Auch dort folgten auf die Entdeckung schnell mehrere vorläufige oder teilweise Ankündigungen einer Nachbildung, die im Laufe der Zeit nachließen und dann wieder zurückgezogen wurden. Letztlich entstand die Kalte Fusion und die Aufregung um sie aus einem gescheiterten Moment der Wissenschaft, und darüber ist sich die wissenschaftliche Gemeinschaft inzwischen weitgehend einig. Aber beachten Sie die möglichen Ähnlichkeiten …