Ist der LK

Das Video ist subtil. Ein kleiner, regelmäßiger Splitter aus steinartigem Material, so breit wie das Ende eines Kugelschreibers, liegt auf einer flachen Metalloberfläche. Aber es ruht nicht wirklich: Während ein Ende das Metall berührt, schwebt das andere Ende über der Oberfläche, und wenn es gedrückt wird, bewegt es sich wie ein Korken. Es schwebt.

Obwohl das physikalische Ausmaß des Phänomens klein war, war die Reaktion der Wissenschaftsbegeisterten alles andere als anders. „Heute habe ich vielleicht die größte physikalische Entdeckung meines Lebens erlebt. Ich glaube nicht, dass die Leute die Implikationen vollständig begreifen“, twitterte ein ehemaliger Physikstudent aus Princeton namens Alex Kaplan. Der Tweet wurde inzwischen 30 Millionen Mal aufgerufen.

Das Video war einem von zwei Artikeln beigefügt, die von einem Forscherteam aus Südkorea veröffentlicht wurden am 22. Juli auf dem Arxiv-Preprint-Server, einer Website, auf der Wissenschaftler Beiträge veröffentlichen können, die noch nicht den Peer-Review-Prüfungsprozess durchlaufen haben. Sie beschrieben die Ergebnisse von Experimenten, die mit LK-99 durchgeführt wurden, einer im Labor hergestellten Substanz, die Blei, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel enthält. (Der Name leitet sich von den Initialen seiner Erfinder und dem Jahr ihrer Entstehung ab.) Die Levitation könnte durch den Meissner-Effekt erklärt werden, eine Eigenschaft supraleitender Materialien, das heißt, sie leiten elektrischen Strom ohne Widerstand. Die Autoren machten keinen Hehl daraus, was sie glaubten gefunden zu haben, und nannten einen ihrer Berichte „Der erste Raumtemperatur-Umgebungsdruck-Supraleiter“. Dies war kein bescheidener Anspruch; Wissenschaftler haben jahrzehntelang nach einer Substanz gesucht, die unter normalen, alltäglichen Bedingungen supraleitend ist, und die Entdeckung einer solchen Substanz hätte revolutionäre Auswirkungen auf eine Vielzahl von Branchen. „Unsere neue Entwicklung wird ein brandneues historisches Ereignis sein, das eine neue Ära für die Menschheit einläutet“, schlussfolgerten die Autoren.

Die Geschichte verbreitete sich weit und breit, von Twitter, Tik Tok und Twitch bis hin zu jeder Mainstream-Publikation. Einer der wissenschaftlichen Influencer, der das unglaubliche Potenzial von LK-99 anpries, war der in San Francisco lebende angewandte Physiker Andrew Cote, der twitterte: „Wenn LK-99 erfolgreich wäre, wäre das ein Wendepunkt für die Menschheit, der mit der Erfindung des Transistors leicht vergleichbar wäre.“ Auch seine Tweets wurden millionenfach angeklickt.

Mit der Verbreitung der Nachricht verbreitete sich auch der Optimismus. Eine Zeit lang gab es auf einem Online-Wettmarkt überdurchschnittliche Chancen, dass sich die Behauptungen über den Supraleiter durchsetzen würden.

Aber würden sich die Ergebnisse als reproduzierbar erweisen? Unter den arbeitenden Physikern und Chemikern war die Stimmung gedämpft. „Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist vorsichtig“, sagt Leslie Schoop, Professorin für Chemie in Princeton. „Sie sind fasziniert von dem, was vor sich geht, aber ich denke, dass nur sehr wenige Menschen tatsächlich glauben, dass es sich um Supraleitung bei Raumtemperatur handeln könnte.“

Supraleitung ist eine Eigenschaft der Materie, die nur durch die Quantenmechanik erklärt werden kann, die zutiefst seltsame „neue Physik“, deren Erläuterung im Film Oppenheimer dargestellt wurde. Diese Art von Material hat keinen elektrischen Widerstand, was bedeutet, dass, wenn Sie einen Stromfluss induzieren, dieser für immer anhält. Das erste supraleitende Material wurde 1911 entdeckt, aber um zu funktionieren, musste es auf minus 452 Grad Fahrenheit abgekühlt werden. Heute hat die Wissenschaft Supraleiter identifiziert, die bei Temperaturen von bis zu 95 Grad unter Null funktionieren, allerdings nur, wenn sie extrem hohen Drücken ausgesetzt sind.

Trotz dieser Einschränkungen gibt es für Supraleiter bereits praktische Anwendungen. Eine 17 Meilen lange Schleife supraleitender Magnete treibt subatomare Teilchen am Large Hadron Collider in der Nähe von Genf an, und in Japan können Passagiere mit einer experimentellen Magnetschwebebahn fahren, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 600 km/h über eine 25 Meilen lange Strecke fährt. Aber beides erfordert eine umfangreiche Infrastruktur, um die Magnete kalt zu halten. Ein Supraleiter, der bei Raumtemperatur und -druck betrieben werden könnte, wäre für eine viel größere Vielfalt von Anwendungen praktisch, darunter hypothetische Fusionsreaktoren, die reichlich saubere Energie erzeugen, und Quantencomputer, die Berechnungen durchführen können, die mit herkömmlichen Prozessoren praktisch unmöglich sind. Eine verlustfreie Stromübertragung würde es viel einfacher machen, Städte an kostengünstige erneuerbare Energien aus weit entfernten Quellen anzuschließen.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Behauptungen über die Supraleitung bei Raumtemperatur aufgestellt, doch keiner hat einer Prüfung bisher standgehalten. LK-99 schien vielversprechender zu sein. Nachdem die Arxiv-Vorabdrucke veröffentlicht worden waren, kämpften mehrere Teams auf der ganzen Welt darum, die Ergebnisse zu reproduzieren, indem sie eigene Muster anfertigten. Zwei Teams hatten keinen Erfolg, aber am 1. August veröffentlichten chinesische Forscher ein Video eines von ihnen erstellten Flecks LK-99-Material. Der winzige Fleck, kaum groß genug, um sichtbar zu sein, schien über einem Magneten zu schweben. Unterdessen veröffentlichte am 31. Juli ein Forscher des Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien einen Vorabdruck über Arxiv, in dem er behauptete, dass theoretische Berechnungen darauf hindeuteten, dass LK-99 durchaus in der Lage sein könnte, Supraleitung zu zeigen.

Dennoch gab es Anlass zur Vorsicht. Die Ergebnisse waren als Vorabdrucke veröffentlicht worden, was bedeutet, dass sie die Begutachtung durch Fachkollegen nicht bestanden hatten – ein wichtiger Mechanismus, um minderwertige Forschung aus qualitativ hochwertiger Forschung herauszufiltern. Und es gab noch andere Gründe zur Skepsis. Physiker, die sich mit Supraleitung befassen, weisen darauf hin, dass Supraleitung nicht die einzige Möglichkeit ist, wie Materialien in einem Magnetfeld schweben können; Es gibt viele Substanzen, die diese Eigenschaft, den sogenannten Diamagnetismus, aufweisen, darunter auch einige, die in Schreibtischspielzeug verwendet werden. Wenn LK-99 bei Raumtemperatur ein Supraleiter ist, weist es nicht nur den Meissner-Effekt und einen elektrischen Widerstand von Null auf, sondern auch eine Reihe anderer Eigenschaften. Bisher wurden diese nicht überprüft. Und während das chinesische Team herausfand, dass ihre Probe supraleitend war, stellte sich heraus, dass dies nur bei Temperaturen von Hunderten Grad unter Null der Fall war. (Das bedeutet, dass der in ihrem Video gezeigte Diamagnetismus auf andere Eigenschaften als die Supraleitung zurückzuführen sein muss.) Das bedeutet nicht, dass der Fall abgeschlossen ist; Es ist zum Beispiel möglich, dass ihre Probe unrein oder falsch formuliert war und dass eine verfeinerte Probe eine bessere Leistung erbringen würde.

Als die Woche weiterging und es keine stichhaltigen bestätigenden Beweise gab, schien die Online-Stimmung nachzulassen und die Wettmärkte kehrten zu ihrem früheren Pessimismus zurück. „Ich glaube nicht, dass daran aus wissenschaftlicher Sicht irgendetwas daran liegt, dass es sich um einen Supraleiter handelt“, sagt N. Peter Armitage, Professor für Physik an der Johns Hopkins. „In der Vergangenheit gab es viele, viele Berichte über Supraleitung bei Raumtemperatur, aber keiner hat sich jemals durchgesetzt. Aber ich halte es angesichts der möglichen Auswirkungen für wichtig, dass andere Gruppen diese Behauptungen unabhängig untersuchen.“

Was Armitage an der Geschichte am interessantesten findet, ist seiner Meinung nach „die Geschichte selbst – es ist interessant, wie solch ein vorläufiger Bericht die öffentliche Vorstellungskraft angeregt hat.“

Schoop stimmt zu. „Es gibt einen großen Hype in den sozialen Medien, der die gesamte Diskussion verzerrt“, sagt sie. „Es gibt ein paar Influencer aus der Wissenschaft, die sagen: ‚Das wird die Welt verändern.‘ Und ich denke, es ist einfach viel zu früh, das zu sagen.“

Welche Eigenschaften LK-99 auch immer besitzen mag, seine bisherige Geschichte ist eine Erinnerung daran, warum Wissenschaft normalerweise langsam und mühsam betrieben wird, wobei Forscher ihre Arbeit sorgfältig prüfen und von Kollegen überprüfen lassen, bevor sie sie der breiten Öffentlichkeit vorstellen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Erzählung von Leuten mitgerissen wird, denen es an einer Expertenperspektive für das Geschehen mangelt.

Aber letztlich, so Schoop, liege die Verantwortung für den Social-Media-Rummel bei den Autoren der LK-99-Papiere. „Sie hätten ihren Vorabdruck nicht ‚Der erste Raumtemperatur-Umgebungsdruck-Supraleiter‘ betiteln sollen“, sagt Schoop. „Das liegt an ihnen.“

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