საუკუნეზე მეტია, მეცნიერები ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარს ეძებენ — ისეთ ნივთიერებას, რომელიც ელექტრულ დენს ერთი პუნქტიდან მეორემდე ენერგიის დაკარგვის გარეშე გადაიტანს, თანაც ექსტრემალური ტემპერატურისა და წნევის გარეშე.

ახლახან როჩესტერის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა განაცხადეს, მათ ასეთ ნივთიერებას მიაგნეს. იმ შემთხვევაში, თუკი ეს მართლაც მუშაობს, ზეგამტარობის ფენომენის პრაქტიკაში გამოყენებას შევძლებთ, თუმცა სამეცნიერო საზოგადოების ნაწილი მიგნების მიმართ სკეპტიკურადაა განწყობილი.

კვლევის ავტორთა ნაშრომს დაწვრილებით გამოცემა Nature-ში გაეცნობით. სტატიაში ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარებსა და მკვლევართა ახალ მიღწევაზე მოგიყვებით.

რა არის ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარი და რაში გვჭირდება?

ზეგამტარი ნივთიერებაა, რომელიც ელექტრულ დენს წინაღობის გარეშე გადასცემს, ანუ მისი საშუალებით A-დან B პუნქტამდე ელექტრობის გადატანა ენერგიის დაკარგვის გარეშეა შესაძლებელი. ზეგამტართა მუშაობისათვის დღესდღეობით ძალიან დაბალი ტემპერატურა და მაღალი წნევაა საჭირო, ამიტომ, სპეციალური ლაბორატორიების გარდა, ეს სხვაგან არ ხერხდება.

იმისათვის, რომ ასეთი მასალები, ექსპერიმენტულის გარდა, პრაქტიკული მიზნებითაც გამოვიყენოთ, ისეთი ზეგამტარი უნდა შეიქმნას, რომელიც ოთახის ტემპერატურაზე იმუშავებს. მხოლოდ ამ შემთხვევაში ვისარგებლებთ ამ ფენომენით მსოფლიოს ენერგეტიკულ ინფრასტრუქტურაში.

მიუხედავად ამისა, ეს მარტივი საქმე როდია: ზეგამტარობის ფენომენი 1911 წელს აღმოაჩინეს, თუმცა მეცნიერები ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარს დღემდე ვერ პოულობენ — ფიზიკაში ეს დაახლოებით ისეთივე სირთულის საკითხია, როგორიც ბნელი მატერიის რაობის დადგენა ანდა იმის გარკვევა, თუ რა იწვევს სამყაროს აჩქარებულ გაფართოებას.

ფიზიკოსებმა უამრავი სხვადასხვანაირი ზეგამტარი შეამოწმეს, ლანთანის ჰიდრიდი იქნება ეს თუ წყალბადის სულფიდი, მაგრამ უშედეგოდ — აღნიშნულ მასალებს ზეგამტარობა ნამდვილად ახასიათებს, თუმცა, კვლავაც, ამას ძალიან დაბალი ტემპერატურა და უაღრესად მაღალი წნევა სჭირდება.

მეცნიერები სხვადასხვა ჰიდრიდს სცდიან და ეძებენ ნივთიერებას, რომელსაც ნულოვანი წინაღობის მისაღწევად ასეთი დელიკატური პირობები არ დასჭირდება. ამჯერად როჩესტერის უნივერსიტეტის მკვლევრები აცხადებენ, რომ ახალი ექსპერიმენტის ფარგლებში სწორედ ასეთ ნაერთს მიაგნეს.

რა გააკეთეს როჩესტერის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა?

როჩესტერის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა ახლახან ლუტეციუმის ჰიდრიდი შეამოწმეს და ამტკიცებენ, რომ ზეგამტარი იგი 20.56°C ტემპერატურასა და 10 კილობარ წნევაზე ხდება. შედარებისთვის, ზღვის დონეზე წნევა დაახლოებით 0.001 კილობარს უდრის, მარიანას ღრმულის ფსკერზე კი — დაახლოებით 1.103 კილობარს.

ცხადია, 10 კილობარი მაინც დიდი წნევაა, თუმცა ეს იმაზე ცოტა მაინცაა, ვიდრე წინა ექსპერიმენტისას დასჭირდათ ზეგამტარობის გამოსაწვევად.

ახალი ექსპერიმენტის ფარგლებში მკვლევრებმა აირის ნარევი შექმნეს, რომლის 99%-ს წყალბადი შეადგენდა, 1%-ს კი — აზოტი. შემდეგ იგი რამდენიმე დღით კამერაში დატოვეს ლუტეციუმთან ერთად 200°C-ზე, მათი ურთიერთქმედების შედეგად კი ლურჯად მოელვარე ნაერთი, ლუტეციუმის ჰიდრიდი, წარმოიქმნა.

მიღებული ნაერთი მათ ალმასების გრდემლში მოათავსეს, რომელიც ნივთიერებას უზარმაზარი წნევის პირობებს უქმნის. ლუტეციუმის ჰიდრიდმა შედეგად ფერი იცვალა და მოწითალო ვარდისფერი გახდა — მისგან ზეგამტარი შექმნეს.

რანგა დიასი, როჩესტერის უნივერსიტეტის მანქანათმშენებელი და კვლევის ავტორი, მიიჩნევს, რომ ამით ზეგამტარობის ახალ ერაში შევაბიჯეთ, თუმცა სფეროს სხვა სპეციალისტები საკითხს მეტად სკეპტიკურად უდგებიან.

2020 წელს გუნდმა დიასის მონაწილეობით გამოცემა Nature-ში ნაშრომი გამოაქვეყნა, რომლითაც ამტკიცებდნენ, რომ ქვანახშირიანი გოგირდის ჰიდრიდით ზეგამტარობას ოთახის ტემპერატურაზე მიაღწიეს. ნაშრომში მონაცემები არაერთხელ განაახლეს.

შემდეგ, 2021 წელს, Nature-ში სხვა მეცნიერებმა გამოაქვეყნეს კვლევა, რომელიც დიასის გუნდის მიგნებებს ეწინააღმდეგებოდა. იგი ამტკიცებდა, რომ მოვლენათა ნაწილი, რომელიც მეცნიერებმა ზეგამტარობას მიაწერეს, ამ ფენომენს სულაც არ უკავშირდებოდა.

2022 წლის სექტემბერში დიასის გუნდის თავდაპირველი ნაშრომი უარყვეს. ახალმა კვლევამ შესაბამისი სტანდარტები დააკმაყოფილა და მიმოხილვის შემდეგ რეფერირებად სამეცნიერო ჟურნალშიც გამოქვეყნდა, თუმცა არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ წარუმატებელი ნაშრომის შემთხვევაშიც სწორედ ასევე მოხდა.

The New York Times-ის უწყებით, წინაზე დიასმა საკუთარ ნაშრომში სხვა მეცნიერის დისერტაციის ტექსტი უცვლელად გადმოიტანა, მაგრამ წყარო სათანადოდ არ მიუწერია. მოგვიანებით მან ეს გულმავიწყობით ახსნა.

ასეა თუ ისე, მიღწევა ელექტრობაში მართლაც ყველაფერს შეცვლის, თუკი ექსპერიმენტის გამეორებას სხვა მეცნიერებიც შეძლებენ; ძებნა გრძელდება, შედეგებს კი მხოლოდ დრო თუ გვიჩვენებს — ზუსტად ვერავინ იტყვის, რამდენად ახლოს ვართ ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარის აღმოჩენასთან.