К. Алекс Мюллер изменил наше представление об электричестве. Он скончался в Цюрихе 9 января 2023 года в возрасте 95 лет. Родившийся в Базеле в 1927 году, этот швейцарский физик не просто изучал вещество. Он заставлял его вести себя иначе.
Вместе с Дж. Георгом Беднорцем он разделил Нобелевскую премию по физике 1987 года. Их достижение было конкретным: они обнаружили сверхпроводимость в некоторых веществах при более высоких температурах, чем считалось возможным.
До Мюллера пределы физики казались неизменными. Самая высокая температура перехода — точка, в которой материал перестает сопротивляться электрическому току — составляла около 23 Кельвинов. Это -250 градусов по Цельсию. Или -418 градусов по Фаренгейту. Это настолько холодно, что азот замерзает мгновенно.
У Мюллера были все полномочия, чтобы бросить вызов этому пределу. В 1958 году он получил докторскую степень в Швейцарском федеральном технологическом институте (ETH). К 1963 году он работал в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе. Впоследствии он возглавил физический отдел этой лаборатории. В 1982 году он стал сотрудником IBM Fellow.
Он специализировался на керамических соединениях, называемых оксидами.
Поиск более высоких температур перехода
В начале 1980-х годов Мюллер начал искать способ преодолеть барьер в 23 К. Он искал вещества, которые проводили бы электричество с нулевым сопротивлением. Не при температурах, близких к абсолютному нулю, а при более высоких.
Это требовало другого подхода.
В 1983 году Мюллер привлек Беднорца. Их цель была систематической: они собирались тестировать различные оксиды. Недавние исследования намекали на то, что эти материалы могут подойти. Они не следовали за толпой. Они искали там, где другие отказывались искать.
Результаты появились в 1986 году.
Мюллер и Беднорц добились успеха со специфическим оксидом бария-лантана-меди. Они достигли сверхпроводимости при 35 К. Это -238 градусов по Цельсию. Это было всего на 12 Кельвинов выше предыдущего рекорда.
Звучит незначительно. Но это было колоссально.
Почему важна высокотемпературная сверхпроводимость
Это открытие вызвало глобальный сдвиг. Ученые по всему миру начали экспериментировать с оксидами. Они больше не гнались за невозможными мечтами. Они гнались за новой реальностью.
В течение года температуры перехода приблизились к 100 К. Это -173 градуса по Цельсию. Скачок с 23 К до 100 К сделал практические приложения осуществимыми.
Рассмотрите экономические последствия этого сдвига. Сверхпроводимость позволяет генерировать и передавать электрическую энергию без потерь. До Мюллера и Беднорца это было лабораторной диковинкой. После их открытия это стало осязаемой целью.
Интенсивная волна исследований, которую они запустили, не просто породила научные статьи. Она открыла перспективу создания энергосети, которая не растрачивает энергию. Это достижение имеет важные экономические последствия.
Мы по-прежнему полагаемся на материалы, которые теряют энергию в виде тепла. Работа этих двух мужчин проложила путь. Температурный предел — это не стена. Это дверь.
