h1

כשאלקטרונים שותים ונוהגים

פברואר 24, 2014

אני מבליח לרגע קט מהשממה, כי קשה להתעלם מזה.

במבט ראשון הייתי צריך לשפשף את העיניים ולוודא שזו לא בדיחה. לוקח כמה דקות להשתכנע שזה רציני. "משקאות אלכוהוליים משרים מוליכות-על ב…" רגע, מה? ככה נראית כותרת של מאמר בפיזיקה? משהו לא מסתדר. בדיקה מגלה שמדובר בכתב עת פיזיקלי אמיתי שעוסק בעל-מוליכות, שהדירוג שלו (2.7) לא הופך אותו לעיתון חשוב במיוחד – אבל בהחלט לא מדובר בכתב עת סיני שכוח אל.

צעד קטן אחורה: בתחילת המאה ה-20, הולנדי בשם האיקה קמרלינג אונס, הצליח לראשונה להפוך הליום לנוזל, משהו שקורה בטמפ' של 268- צלזיוס, כמה מעלות בודדות מעל האפס המוחלט. כיום הליום נוזלי הוא מצרך חיוני (ויקר מידי) להמון מעבדות ושימושים אחרים, אבל אותו פיזיקאי לא עצר בתגלית והמשיך לחקור; אם כבר יש לו את המקרר הכי קר בעולם, אולי נבדוק מה קורה למתכות בטמפ' נמוכות. עד היום לא ברור לי מה הוא ציפה למצוא, וזה לפעמים מעודד אותי לעשות ניסויים משוגעים משל עצמי. קירור של זהב ופלטינה לטמפ' האלה לא הניב שום דבר מעניין במיוחד, אבל אז הוא ניסה לקרר כספית. ב-4.19 מעלות מעל האפס המוחלט קרה משהו להתנגדות החשמלית. היא נעלמה לחלוטין. 

Fast forward, מאה ושש שנים מאוחר יותר ואחרי מספר לא מבוטל של פרסי נובל בתחום, כולנו שמענו על מוליכות-על. החל מהסלילים שמאכילים מכשירי MRI וכלה ברכבות שמרחפות מעל הפסים במהירויות מופרעות. בשנות השמונים נעשתה קפיצת מדרגה משמעותית עם גילוי של סוג חדש של מוליכי על בטמפ' "גבוהות", שמסתפקים בקירור של חנקן נוזלי בלבד (196C-). החומרים האלה מבוססים על תחמוצות של נחושת והם הופכים את כל הסיפור להרבה יותר זול ופשוט, אבל עדיין יקר מידי בשביל לשים בתוך אייפון. בסוף העשור הקודם התגלו מוליכי-על מבוססי ברזל, שהרבה אנשים מקווים שיעזרו להסביר מה לעזאזל גורם לאלקטרונים, שכבר חשבנו שאנחנו מבינים פחות או יותר, להשתגע.

במאות מעבדות מסביב לעולם שוקדים על פענוח הפיזיקה מאחורי הפלא הזה, אחת השאלות הפתוחות הכי בולטות בפיזיקה. מלבד הסקרנות והרצון להבין תופעות בסיסיות, מוטיבציה חשובה בפני עצמה, מי שיצליח להזיז את הטמפ' בה מתרחש הקסם לסביבת טמפ' החדר ישנה את העולם.

תגידו, כל מוליכות-העל הזו לא עושה אתכם צמאים? כנראה שאתם לא לבד. צוות חוקרים מיפן פרסם מאמר מדעי, אמיתי, על ההשפעה של משקאות אלכוהוליים על מוליכות-העל בחומר מסוים (PDF). החוקרים מתארים הכנה של חומר מבוסס-ברזל שאינו מוליך-על. החוקרים חילקו את החומר לחתיכות קטנות והשרו אותן ליממה במשקאות שונים, שכוללים בירה (אסהי), יין אדום ולבן, סאקי, ליקר פירות ו-וויסקי (ימזאקי). אם נדלג לשורה התחתונה, התגלה שכל משקה אלכוהולי שנבדק גורם למוליכות-על בחומר הזה, כאשר המצטיין בין המשקאות הוא יין.

התנגדות חשמלית כתלות בטמפ' עבור דגמים שהושרו במשקאות שונים. מי שיגדיל את התמונה בין 8 ל-9 מעלות יוכל לראות אלקטרונים שיכורים
K. Deguchi et al., arXiv:1008.0666, 2010

מה הבעיה, זה בטח האלכוהול, או המים, או שניהם, לא? אז החוקרים ערבבו אלכוהול עם מים באותם ריכוזים של המשקאות, וקיבלו השפעה זניחה על מוליכות-העל, ומכאן הגיעו למסקנה שזה חייב להיות משהו במשקה עצמו. במאמר המשך (PDF) החוקרים חוזרים ליין ומנסים להבין את מקור הקסם. בהשוואה בין זני ענבים מצאו החוקרים שגאמאיי הוא המצטיין בהשפעתו, ואחריו מרלו, קברנה ופינו נואר. בעקבות ניסויים נוספים מנסים החוקרים לקשור בין ריכוזי החומצה הטרטרית ביין לבין השפעתו על מוליכות-העל.

מסקנות: יום אחד יצליחו להסביר את מוליכות-העל, ואולי אפילו ליצור מוליך-על בטמפ' החדר. עם זאת, כנראה שלא נדע לעולם מה עבר בראש למדען שחשב לזרוק את הדגם שלו לכוס וויסקי בפעם הראשונה, ולא פחות חשוב – איך לעזאזל לא העניקו להם איג-נובל.

 

 

5 תגובות

  1. יש! סוף סוף נמצא שימוש למיץ הענבים המקולקל המיוצר מענבי גאמאיי, ומשווק בעולם תחת השם בוז'ולה.

    אחלה פוסט!


  2. פוסט מעולה, תענוג של קריאה!!!


  3. אחלה כתבה, נהנתי לקרוא!


  4. נחמד לראות אותך כותב שוב פעם


  5. אחלה כתבה, תודה רבה!



כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s