מוליך העל LK-99: התגלית המדעית ש(כמעט) שינתה את חיינו

שני חוקרים מדרום-קוריאה טענו בשבועות האחרונים כי פיתחו "מוליך-על בטמפרטורת החדר". מוליך שכזה נחשב ל"גביע הקדוש" של עולם ההנדסה והיה יכול להוביל את האנושות אל עבר רכבות מרחפות ומחשבים קוונטיים, או כפי שהחוקרים עצמם מיהרו להכתיר זאת בעבודתם, "אירוע היסטורי שמסמן עידן חדש בתולדות האנושות".

אולם כפי הנראה, החגיגה הייתה מוקדמת מדי. ממחקרים ראשונים שפורסמו בימים האחרונים על ידי חוקרים מאוניברסיטאות בהודו, טאיוון וסין, נראה כי הסבירות הגדולה יותר כעת היא ש-LK-99 (השם שניתן ל"מוליך העל", ד"ג), ייזכר יותר כפלופ שהצליח להטריף את הרשת, ולא תגלית מדעית הראויה לפרס נובל.

רכבות מרחפות ורשתות חשמל ללא אובדן אנרגיה

אז מהו בעצם מוליך על? מוליך-על זהו חומר שחשמל יכול לזרום בו ללא כל התנגדות. במוליך רגיל, כמו למשל כבלי הנחושת של רשת החשמל שלנו, האלקטרונים מרבים להתנגש תוך כדי תנועה באטומים ואלקטרונים אחרים ולאבד אנרגיה.

זו למשל הסיבה שכבלי נחושת, ולמעשה כל מכשירי החשמל, מתחממים. החום הנפלט מהם הוא ביטוי של אובדן אנרגיה ושל חוסר יעילות. רשת החשמל של ארצות הברית, למשל, מאבדת בין חמישה לעשרה אחוזים מהאנרגיה הפוטנציאלית הזורמת בכבלי הנחושת.

ואולם, החומרים הידועים כיום כמוליכי-על מציגים את התכונה הזו רק בטמפרטורות נמוכות מאוד, בקרבת האפס המוחלט, ועל כן לא ניתן לעשות בהם שימוש מעשי רב בחיי היומיום. כך למשל, כספית הופכת למוליך-על רק בטמפרטורה של 269 מעלות מתחת לאפס. בעשורים האחרונים התגלו סוגים שונים של מוליכי-על "חמים" יותר, שההתנגדות החשמלית שלהם מתאפסת בטמפרטורות גבוהות יותר, באזור 180- מעלות צלזיוס.

חומרים כאלה ניתן לרתום לכל מיני שימושים מעשיים, מאחר שניתן לייצר את התנאים הללו באמצעות חנקן או הליום נוזליים. כך למשל, הסליל החשמלי במכשיר MRI מורכב ממוליך-העל ניוביום-טיטניום. בזכות כך, ניתן להזרים בו זרם גבוה מספיק כדי לייצר את השדה המגנטי ההכרחי לפעולת הסורק.

מדענים מנסים לייצר מוליכי-על חמים יותר ויותר, וזאת כדי להרחיב את שימושיהם. עד כה, מוליך-העל החם ביותר הידוע למדע הינו ב-70- מעלות. לאור זאת, אין להתפלא על ההתרגשות הרבה שהתעוררה לאחר ששני החוקרים, סוקבי לי וג'י-הון קים, פרסמו בסוף חודש יולי מחקר ובו טענו כי פיתחו מוליך-על בטמפרטורת החדר.

המחקר עורר מיד גלים בקהילה המדעית, ברשתות החברתיות ואפילו בשוק ההון. מוליך-על בטמפרטורת החדר יכול להפוך את רשת החשמל והסוללות שלנו ליעילות יותר, לשפר דרמטית את הביצועים של כל שבב ומכשיר אלקטרוני, לאפשר לבנות בקלות יתרה מחשבים קוונטיים ולסלול רכבות-מגנט, שמרחפות במהירות עצומה מעל המסילות ללא חיכוך - ובכלל להפוך את העולם שלנו לחסכוני באנרגיה וירוק יותר.

הגבול הדק שבין אמת מדעית לסנסציה ויראלית

לצד התקוות הרבות שאכן התגלה חומר בעל תכונות פלא, עד מהרה התעוררו סימני השאלה. שני החוקרים העלו את עבודתם למאגר arXiv. זהו מאגר מקוון שניתן להעלות אליו עבודות מדעיות לפני "ביקורת עמיתים", כלומר לפני שמדענים אחרים שכפלו את ההתוצאות ואששו את הטענות.

במקביל לעבודת המחקר, פרסמו החוקרים סרטון שבו נראה גוש של LK-99 מרחף בחלקו מעל מגנט. הריחוף הזה מהווה לכאורה אישוש לכך שמדובר במוליך-על: מאחר שמוליך-על דוחה שדה מגנטי, אם הוא יהיה מונח מעל מגנט - הוא פשוט ירחף באוויר בצורה יציבה.

הסרטון הפך מיד לוויראלי, ואנשים רבים שיתפו אותו כהמחשה ניצחת להיותו של LK-99 מוליך-על. מדענים רבים ניסו להסביר שחומרים רבים, שאינם מוליכי-על, יכולים גם כן להציג תופעה של "ריחוף מגנטי", ואולם זה לא בלם את הסחף.

האכזבה לא איחרה לבוא

בימים האחרונים התקבלו תוצאות ראשונות, ודי מאכזבות, מצד חוקרים באוניברסיטה הלאומית של טאיוון והמעבדה הלאומית לפיזיקה של הודו, שהצליחו לטענתם לסנתז את החומר ממנו מורכב ה- LK-99 ולהוכיח כי התגלית, היא בסך הכל פלופ ולא יותר מכך.

מבדקים שערכו צוותי המחקר העלו כי LK-99 אינו מציג התנגדות אפסית בשום טמפרטורה, וכי תופעת הריחוף המגנטי שנצפתה קשורה לתכונה אחרת, ודי נפוצה, שנקראת דיאמגנטיות. כל זה גרם למכון לחומר מעובה באוניברסיטת מרילנד (CMTC) לצייץ: "בצער רב, הגענו למסקנה כי המשחק נגמר. LK-99 אינו מוליך-על, לא בטמפרטורת החדר - וגם לא בטמפרטורות נמוכות בהרבה".

מעטות הן ההכרזות המדעיות שמעוררות במקביל תהודה כה גדולה בקהילה המדעית, בציבור הרחב ובשוק ההון. ואולם, פרשת LK-99 גם ממחישה את הפער שבין הפרוטוקולים הסדורים הנדרשים כדי לאשש טענה מדעית, לבין המהירות שבה ספקולציות מתפשטות ברשת והופכות ל"אמת".