في المختبرات حيث يهمس الهواء بأنظمة التبريد وتضيء الأدوات بشكل خافت في الضوء الخافت، يواصل الفيزيائيون حوارًا هادئًا مع المادة نفسها. إنه حوار تطور على مدى أكثر من قرن - منذ اللحظة الأولى في عام 1911 عندما اكتشف العلماء أنه، تحت برودة شديدة، تسمح بعض المواد بمرور الكهرباء دون مقاومة، كما لو أن الاحتكاك قد اختفى ببساطة من العالم.
أصبح هذا الظاهرة تُعرف باسم الموصلية الفائقة، وقد ظلت واحدة من أكثر الألغاز ديمومة في الفيزياء. كل عقد يحمل نفس السؤال الهادئ إلى الأمام: ما مدى دفء مثل هذه الموصلات المثالية قبل أن يذوب النظام الدقيق داخلها؟
مؤخراً، اقترب هذا السؤال قليلاً من إجابته.
أبلغ الباحثون في جامعة هيوستن ومركز تكساس للموصلية الفائقة عن رقم قياسي جديد للموصلية الفائقة عند الضغط الجوي العادي. في تجاربهم، وصلت مادة قائمة على الزئبق من أكسيد النحاس إلى درجة انتقال موصلية فائقة تبلغ 151 كلفن، أو حوالي -122 درجة مئوية، وهي أعلى درجة حرارة تم تحقيقها على الإطلاق لموصل فائق لا يتطلب ضغطًا شديدًا للحفاظ على خصائصه.
بالنسبة للفيزيائيين الذين تابعوا هذا المجال لعقود، يحمل هذا الرقم وزنًا خاصًا. لقد ظل الرقم القياسي السابق عند الضغط الجوي - 133 كلفن، الذي تم تحقيقه في عام 1993 باستخدام مركب ذي صلة - غير مكسور لأكثر من ثلاثين عامًا. ترفع النتيجة الجديدة هذا الرقم بحوالي 18 درجة، وهو تحول متواضع على الورق ولكنه ذو دلالة رمزية في مجال غالبًا ما يتم قياس التقدم فيه بخطوات صغيرة.
وصل فريق البحث إلى هذا العتبة من خلال طريقة تُعرف باسم التبريد بالضغط. في هذا النهج، يتم أولاً ضغط مادة تحت ضغط شديد لتغيير هيكلها الداخلي وتعزيز سلوك الموصلية الفائقة. بينما لا تزال تحت تلك الظروف، يتم تبريدها ثم يتم تحرير الضغط بسرعة، مما يؤدي إلى تثبيت الحالة المحسنة بحيث تواصل المادة العمل كموصل فائق تحت الضغط الجوي العادي.
تعتبر مثل هذه التقنيات مهمة لأن العديد من أعلى درجات حرارة الموصلية الفائقة التي تم ملاحظتها على الإطلاق تتطلب ضغوطًا ساحقة - ملايين المرات أقوى من الغلاف الجوي للأرض - ظروف تحد من الاستخدام العملي. بالمقابل، يمكن دراسة الموصلات المستقرة عند الضغط العادي بسهولة أكبر ويمكن تطويرها إلى تقنيات حقيقية.
المخاطر كبيرة. عندما تتدفق الكهرباء عبر الأسلاك التقليدية، يتم فقد جزء من الطاقة كحرارة. تلغي الموصلات الفائقة هذا الفقد تمامًا. إذا أصبحت المواد القادرة على العمل عند درجات حرارة أعلى عملية، فقد تعيد تشكيل الشبكات الكهربائية، وأنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي، والإلكترونيات عالية السرعة، وحتى مفاعلات الاندماج التجريبية.
ومع ذلك، لا يزال الطريق أمامنا طويلاً. لا تزال الموصلية الفائقة عند درجة حرارة الغرفة - حوالي 300 كلفن، أو حوالي 27 درجة مئوية - بعيدة جدًا عن الرقم القياسي الجديد. ومع ذلك، يرى الفيزيائيون أن النتيجة الأخيرة تذكير بأن الطريق إلى الأمام قد لا يعتمد فقط على اكتشاف مواد جديدة تمامًا، ولكن أيضًا على تعلم كيفية استقرار حالات غير عادية من المادة التي تظهر فقط تحت الضغط.
تم نشر الدراسة التي تصف انتقال الموصلية الفائقة عند 151 كلفن في مارس 2026 في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. تم إجراء البحث من قبل فيزيائيين بما في ذلك تشينغ-وو تشو وليانغزي دينغ في مركز تكساس للموصلية الفائقة بجامعة هيوستن.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي المرئيات تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي وتعمل كتمثيلات مفاهيمية.
المصادر
أخبار العلوم جامعة هيوستن وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم الكمون الداخلي أخبار أبحاث الوظائف الأكاديمية
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
