עולם המדע ידע לאורך השנים לא מעט שערוריות, תככים, מזימות - ופרסומים כוזבים, שעלו לעומדים מאחוריהם בבוז ובנידוי לדיראון עולם. בימים האחרונים הקהיליה המדעית סוערת שוב, והפעם בגלל תגלית שאם תתברר כנכונה - עשויה לזכות את חוקריה בפרס נובל כמעט מיד, ולשנות לגמרי את העולם הטכנולוגי. ועדיין, לצד הסיפור המדעי, מופיעה תעלומה גדולה: מי המדענים שעומדים מאחורי הפרסום, ויותר חשוב - האם מדובר בפייק מוחלט או בהיסטוריה בהתהוות. כך או כך, ועל אף החשדנות, חוקרים רבים קטעו את חופשות הקיץ ורצו היישר לשולחן הניסויים: "סטודנטים נקראו בצו 8 למעבדות - זה החלום שלנו ב-100 השנים האחרונות".
גרף החיפושים של המונח "מוליך-על" זינק ברשת ב-81% בסוף חודש יולי בזכות פרסום טיוטה דרום-קוריאנית שבה נטען כי מדענים הצליחו לייצר חומר שמוליך חשמל בלי לפלוט חום ולאבד אנרגיה, ולעשות זאת בטמפרטורת החדר ובלי לשנות את תנאי הסביבה. אם אכן מדובר בתגלית אמיתית, בעולם המדעי מדברים על פרס נובל שיוענק מיד למדענים שפיתחו את מוליך-העל, ושינוי דרסטי של ייצור הטכנולוגיה. רק כדי לסבר את האוזן – מוליכי על פועלים בטמפרטורות נמוכות מאוד, ובעולם הזה "טמפרטורה גבוהה" מגיעה לכמינוס מאה ותשעים מעלות צלזיוס. אם רוצים ליצור מוליך-על בסביבה יותר "חמה", צריך להפעיל על החומר לחץ גדול, ולכן קשה יותר לעבוד עם מוליך על בטמפרטורות גבוהות.
לכן המחקר הדרום קוריאני עשוי להיות בשורה לאנושות. מדובר בחומר שיכול להיות גיים-צ'יינג'ר טכנולוגי: משבר האנרגיה ייפתר ומערכות החשמל יהיו זולות, ובזכות התכונות של החומר הזה שדוחה שדות מגנטיים – נוכל לייצר מכשירי MRI זולים, מחשבים קוונטיים, טלפונים שייטענו בקלות לכמה ימים, רכבות שמרחפות מעל הפסים, מכוניות מעופפות ואפילו האברבורד כמו בסרט "בחזרה לעתיד". וכל המחשבות האלה נרקמות עוד לפני שמתחילים לחקור אילו עוד דברים אפשר לעשות עם מוליך על.
שמו של החומר: LK-99. על שם שניים מהמדענים שחתומים על הטיוטה: סוקבה לי וג'י-הון קים, והשנה שבה החלו לסנתז את החומר - 1999. בסרטון שפורסם ברחבי הרשת אפילו ניתן לראות חתיכה מרחפת מעל מגנט, והתיעוד מוצג בתור הוכחה לפעילות מוליך העל בתנאים סטנדרטיים.
לקריאת כל כתבות מגזין N12 לחצו כאן
העלילה מסתבכת
על פניו מדובר בסיפור הצלחה של מדענים שעבדו קשה במשך 25 שנים וכעת קוצרים את הפירות. אבל כאן העלילה מסתבכת. המאמר המדעי פורסם באתר ArXiv שבו מעלים טיוטות למאמרים לפני שעברו ביקורת – פרסום שלא תואם כלל את סדר הגודל של התגלית המדעית הזו. מדובר במסמך שמכיל שגיאות מדעיות רבות ואפילו שגיאות כתיב. והפרט העסיסי ביותר הוא השמועות סביב זהות מי שפרסם, או בכלל הדליף את הפרסום הזה לרשת: על פי השמועות מדובר במדען השלישי שהיה החלק מקבוצת המחקר - והחליט לנקום בחבריו שגירשו אותו מסיבה לא ידועה, ולפרסם את המידע שהיה ברשותו. המטרה? להרוס להם את החגיגה.
"מופיעה טיוטה, לא מאמר שפורסם - אלא מאמר שמעלים אותו לאתר של מאמרים לפני פרסום. ככה לא מדווחים על חומר חדש", אומר ל-N12 פרופ' הדר שטיינברג ממכון רקח לפיזיקה באוניברסיטה העברית בירושלים, שמנסה לשפוך אור עבורנו על הפרשה. שטיינברג מתייחס לתהליך שעוברות תגליות מדעיות כשהן מתפרסמות לקהל הרחב: ראשית המדענים מגישים מאמר לכתב עת, לאחר מכן המאמר נשלח לכמה מדענים אחרים שיבדקו את הטענות ואם הן תקינות, ורק לאחר קבלת ביקורת העמיתים - המאמר מתפרסם בכתב עת ומקבל תוקף מדעי, כשהיוקרתי בינהם הוא Nature. "גם טיוטה של מאמרים בליגה הזו, זה תגלית של פרס נובל בריבוע - תגלית ברמה הזו לא מדווחת כמו גנב בלילה", מדגיש שטיינברג.
"יש שם שגיאות בוטות בניתוחים ובציטוטים, המאמר כתוב בצורה מאוד לא מדעית, רואים שהוא לא מבין את המאמרים שהוא מצטט, הגרפים ברמת גימור נמוכה"
פרופ' הדר שטיינברג
לא חייבים לצלול יותר מידי פנימה כדי לראות שהמסמך הדרום קוריאני מכיל חלקים, שאיך נקרא להם, לא ממש מדויקים. אפילו בכותרת שלו הופיעה שגיאת כתיב כשפורסם לראשונה. פרופ' שטיינברג מספר שכשקרא את אחת הגרסאות הראשונות שפורסמו, לפני שעברה עריכה, מצא בה לפחות שתי טעויות מדעיות: "יש שם שגיאות בוטות בניתוחים ובציטוטים, המאמר כתוב בצורה מאוד לא מדעית, רואים שהוא לא מבין את המאמרים שהוא מצטט, הגרפים ברמת גימור נמוכה".
"מה היינו מצפים מתגלית כזאת? למסיבת עיתונאים שמחברי המאמר יעלו לבמה עם הרבה מצלמות יום לפני שהמאמר מתפרסם ב-Nature והוגש למשרד הפטנטים האמריקני - אלה הם כללי הטקס, וזה חורג משם. זה משהו ביזארי לגמרי. לכן החלו שמועות ברשתות החברתיות שמי שהעלה את המסמך הוא אדם שעזב את קבוצת המחקר והיה לו מידע, אז הוא החליט לפרסם ללא אישור המחברים האחרים. עוד חושבים שלקבוצה עצמה יש מאמר שנמצא בשיפוט ב-Nature".
גם אם הטענה הזו אכן נכונה, עדיין יש חלקים מסריחים בסיפור - מדובר בקבוצת מחקר לא מוכרת מקוריאה הדרומית. "החומר הזה הופיע משום מקום ולא היו רמזים מטרימים שמשהו מעניין הולך לקרות. אולי זה סיפור סינדרלה שמישהו עבד בשקט במשך 20 שנה", מנסה שטיינברג למצוא הסבר, "זה הופך את הסיפור ליותר חשוד".
הגביע הקדוש של הפיזיקה
"זה הגביע הקדוש של הפיזיקה", אומרת ל-N12 מארי דונאי, דוקטור לפיזיקה כימית ממכון דוידסון לחינוך מדעי. "זו הייתה תעלומה מסתורית במשך הרבה שנים. המדען הייקה קמרלינג אונס גילה את מוליך העל בשנת 1911, וגילה את זה במקרה – כמו הרבה דברים במדע". ואכן, התגלית של המדען ההולנדי הייתה פורצת דרך: הוא הצליח לקרר הליום לרמה שבה הגז הפך נוזל, קירר חומרים שונים ובדק את הזרם החשמלי בהם. בין היתר התגלה שכספית היא חומר שיכול להיות מוליך על בטמפרטורה נמוכה מאוד – כמעט האפס המוחלט – שנושק למינוס 273 מעלות.
לעומת חומרים אחרים שמוליכים חשמל, מוליכי-על עושים זאת בלי התנגדות, וזה סוד הקסם שלהם. "מוליכים כמו נחושת, שבה אנחנו משתמשים בבית, מתחממים כי נוצרת בהם התנגדות – הזרם לא עובר בצורה חלקה לגמרי ונוצר חיכוך. לכן, למשל, צריך לקרר מחשבים. אבל התנגדות היא לא דבר רע בהכרח, אנחנו צריכים אותה למשל כדי לחמם אוכל בטוסטר", מסבירה ד"ר דונאי.
מאז הגילוי בשנת 1911, מדענים רבים החלו לחפש חומרים שיכולים להיות מוליכי-על, ובין היתר נמצא כי ליתיום ואלומיניום יכולים להיות מוליכי-על בטמפרטורות נמוכות. "הייתה פריצת דרך בשנת 1986, אז גילו מוליכות-על בחומרים שהם בכלל לא מוליכים, כמו למשל קרמיקה. הטמפרטורות היו גבוהות יותר, מינוס 196 מעלות והשתמשו בחנקן נוזלי שהוא יותר זול מהליום נוזלי", אומרת ד"ר דונאי אבל מציינת שהמבנה של החומר הקשה על העבודה איתו. "קרמיקה היא אבקה, זה לא פרקטי – אי אפשר להכין חוטי חשמל ארוכים, לכן יש כאן בעיה הנדסית. מעבר לכך, הפיזיקאים לא מבינים מספיק טוב למה החומרים האלה הם מוליכי-על".
בשנים האחרונות החלו לסנתז חומרים שיכולים לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר, "מינוס 23 מעלות", מבהירה ד"ר דונאי. "אבל עושים את זה בלחץ גבוה שיכול להגיע לפי מיליון פעמים מהלחץ האטמוספרי. אלה חוקי התרמו-דינמיקה – הטבע לא נותן לנו שום דבר בחינם. למצוא מוליך על בטמפרטורת החדר זה כמו למצוא אנרגיה חינמית".
לכן בעולם המדע כבר רגילים להיות חשדנים כלפי פרסומים שנוגעים למוליכי על בטמפרטורת החדר, במיוחד בגלל חוקר שפרסומו נפסל בחשד לזיוף. החוקר רנגה דיאס מרוצ'סטר שבארצות הברית פרסם שהצליח ליצור מוליך-על שפועל ב-10 מעלות צלזיוס, אך בלחץ מאוד גבוה. ועדיין, מדענים אחרים לא הצליחו לשחזר את החומר. "הקהילה המדעית הטילה ספק בתוצאות וכתבי העת החליטו לבטל את הפרסום", מסביר שטיינברג. אנשים בזבזו על זה כספים ומשאבים כדי לשחזר את התוצאות" - אבל כאמור לא הצליחו.
"הטבע לא נותן לנו שום דבר בחינם. למצוא מוליך על בטמפרטורת החדר זה כמו למצוא אנרגיה חינמית"
ד"ר מארי דונאי
זה החלום שלנו ב-100 השנים האחרונות
יממה לאחר פרסום המסמך על LK-99, פורסם מסמך נוסף – מופיע בו הרכב מדענים אחר מאותה קבוצת מחקר בקוריאה הדרומית, אך הפעם הוא שם דגש על הדרך שבה מכינים את החומר, את מוליך העל. בן רגע, מדענים רבים בעולם קטעו את חופשת הקיץ שלהם וחזרו למעבדות כדי לנסות לשחזר את התוצאות וליצור מוליך-על בעצמם. "מה שקורה כרגע זה שכל מי שיש לו את היכולת לסנתז חומרים - הולך ומסנתז את זה. הרבה סטודנטים נקראו 'בצו 8' ומסנתזים את החומר הזה. למה הם רצים? כי אם זה אמיתי - הולכים להיות פה פטנטים. אולי יהיו יישומים ביטחוניים - זה שינוי אסטרטגי דרסטי בעולם האלקטרוניקה, הטכנולוגיה הולכת להשתנות".
ועדיין, פרופ' שטיינברג מצנן את ההתלהבות, גם אם לא לרמה של האפס המוחלט. "אנחנו מחכים לכמה דברים - אנחנו רוצים לראות אם המאמר המקורי מתפרסם, ומה התוצאות שידווחו בו. בואו נראה מהי הטמפרטורה ושהתוצאות טופלו ברמה מדעית נאותה. לאחר מכן צריך להיות שחזור עצמאי של התוצאות. זה החלום שלנו ב-100 השנים האחרונות - זה כמו הטרנזיסטור סיליקון החדש - ההמצאה שהולכת לשנות את העולם".
בין אם מדובר בסיפור סינדרלה או בברווז מדעי - עולם המדע כמרקחה בעקבות המחשבה שהגיעה העת לקפיצה הטכנולוגית המשמעותית שחיכינו לה בשנים האחרונות ותשנה את חיינו מקצה אל קצה, כפי שבכלל לא תיארנו שהם יכולים להיראות. אף על פי שהמדע והדת לא תמיד הלכו יד ביד, רבים מחזיקים אצבעות בתפילה לפרסום המאמר המקורי שיוכל להביא בשורה חדשה לאנושות.