Det kan være for tidlig å sørge over bortfallet av en påstand om superledning ved romtemperatur.
26. september, journalen Natur trakk tilbake et papir som beskrev et materiale som virket å bli til en superleder ved en koselig 15° Celsius (SN: 14.10.20). Oppslaget skranglet mange mennesker i felten. Men et nytt eksperiment utført bare dager etter tilbaketrekkingen støtter påstanden om verdensrekordtemperatur, sier et øyenvitne og andre som er kjent med eksperimentet.
Superledere bærer elektrisitet uten motstand, noe som betyr at de er nyttige for effektiv overføring av energi. De kan spare enorme mengder energi som er bortkastet i konvensjonelle metalltråder. For tiden brukes de til å lage kraftige magnetiske felt for medisinsk bildebehandling og partikkelfysikkeksperimenter, i tillegg til å tjene som komponenter i høyytelseskretser og til og med svevende høyhastighetstog. Men for å fungere, må superledende materialer generelt avkjøles langt under 0°C, og mange til temperaturer nær absolutt null, eller -273°C.
Da forskere annonserte i 2020 at en prøve laget av hydrogen, svovel og litt karbon ble en superleder ved rekordhøye temperaturer, drømmer om romtemperatur superledning så ut til å være på randen av å gå i oppfyllelse. Et problem var at materialet måtte være under enorme trykk, omtrent 2,6 millioner ganger atmosfærisk trykk – omtrent trykket som finnes i deler av jordens kjerne. Likevel hyllet oppdagelsen en potensiell vitenskapelig og teknologisk revolusjon.
I løpet av de to årene siden har kontroversen svirret rundt rapporten. Malstrømmen er sentrert om måten forskerne utarbeidet og behandlet data på som viste endringer i en magnetisk egenskap kjent som mottakelighet. Til syvende og sist, redaktører på Natur tok det uvanlige skrittet å trekke tilbake papiret til tross for forskernes innvendinger. “Vi har nå fastslått at noen viktige databehandlingstrinn … brukte en ikke-standard, brukerdefinert prosedyre,” skriver redaktørene på Natur i tilbaketrekkingen. “Detaljene i prosedyren ble ikke spesifisert i papiret, og gyldigheten av bakgrunnssubtraksjonen har senere blitt stilt spørsmål ved.”
Det nye eksperimentet er ikke et duplikat av det som ble rapportert i det tilbaketrukne papiret, men forskerne replikerte en del av forskningen deres som reiste røde flagg i det vitenskapelige samfunnet.
Ranga Dias, en fysiker ved University of Rochester som ledet forskningen på det nå trukket tilbake papiret, ledet de nye målingene ved Argonne National Laboratory’s Advanced Photon Source i Lemont, Illinois. “Vi har jobbet med dette eksperimentet i nesten seks måneder, bygge og bekrefte riktig metodikk, sier Dias. “Jeg vil si at dataene vi innhentet på Argonne er mer overbevisende, ikke bare sammenlignbare,” til dataene i den tilbaketrukket Natur papir.
“Eksperimentet fant sted over to dager, 27. og 28. september,” sier fysiker Nilesh Salke ved University of Illinois Chicago, som ikke var tilknyttet den opprinnelige forskningen. Salkes rolle i Argonne innebar å undersøke en prøve av det aktuelle materialet med røntgenstråler mens det viste magnetisk følsomhet assosiert med superledning ved høy temperatur. “Vi så det første mottakelighetssignalet 27. september, i samsvar med påstandene som ble rapportert i den tilbaketrukket Natur papir.”
Denne siste vrien vil neppe sette en stopper for kontroversen som fulgte med den første påstanden, i det minste i hodet til fysikeren Jorge Hirsch fra University of California, San Diego. Hirsch har vært en av de mest vokale kritikerne av påstanden om superledning ved romtemperatur.
“Jeg visste ikke at det ville bli trukket tilbake, men håpet det ville bli trukket tilbake,” sier Hirsch, som ikke var tilknyttet verken det opprinnelige eller nye eksperimentet. Han sier at han ba forfatterne om rådata fra den tidligere studien en måned etter at den ble publisert, men han fikk avslag. “Forfatterne sa: Nei, vi kan ikke gi deg dataene fordi advokatene våre sa at det ville påvirke patentrettighetene våre.”
Med inngrep fra Natur, Hirsch fikk til slutt tallene. Det han så forstyrret ham. Hirsch er skeptisk til at høytemperatursuperledning er mulig i slike hydrogenbaserte materialer generelt, men sier at han protesterer basert på måten dataene ble håndtert på.
“Det var reelle problemer mellom rådataene og de publiserte dataene,” sier Hirsch. Det tror han Naturtilbaketrekkingen går ikke langt nok. “Det er ikke det at dataene ikke ble riktig behandlet.” Sammen med fysiker Dirk van der Marel ved Universitetet i Genève, Hirsch fordyper seg i problemer med dataene i et papir publisert 15. september i International Journal of Modern Physics B. «Vår analyse beviser matematisk at rådataene ikke ble målt i laboratoriet. De var oppdiktet.”
Dias og kolleger benekter enhver upassende data eller analyse og går videre med eksperimenter som det på Argonne. Men det arbeidet venter på fagfellevurdering. For nå, Natur‘s tilbaketrekking styrker eksisterende tvil rundt superledning ved romtemperatur.
“Til slutt må alt dette valideres av forskjellige grupper som får svaret,” sier Hirsch.