في الموصل الفائق، يتدفق التيار الكهربائي دون فقدان للطاقة، مثل الماء في أنبوب أملس تمامًا. ولكن إذا وضعنا هذه المادة في مجال مغناطيسي، تظهر داخلها دوامات — وهي عبارة عن زوابع صغيرة تنهار فيها الموصلية الفائقة. وطالما بقيت هذه الزوابع في مكانها، يتدفق التيار بحرية. وما إن تتحرك، تنشأ مقاومة كهربائية، وتبدأ الطاقة بالتبديد.

ميكانيكا الكم تخبرنا أنه عند درجات حرارة منخفضة، تصطف الدوامات في شبكة منتظمة، مثل الجنود في طابور. وعند التسخين، يمكن أن «ينصهر» هذا الطابور: تبدأ الدوامات بالاهتزاز والتحرك، مشكلةً سائلًا. كان يُعتقد سابقًا أن هذا الانصهار يحدث فقط بالقرب من درجة الحرارة الحرجة، عندما تكون الموصلية الفائقة على وشك الاختفاء. لكن مجموعة من العلماء بقيادة جوزيف لينز نظرت إلى داخل المادة باستخدام مجهر مسح نفقي — وهو جهاز يستشعر الدوامات الفردية، كما تستشعر الأصابع التفاوت على سطح الطاولة.

درسوا موصلًا فائقًا من نوع CaKAs$_4$Fe$_4$ بدرجة حرارة حرجة تبلغ حوالي 35 كلفن (أي 238 درجة مئوية تحت الصفر). وعند درجة حرارة 18 كلفن فقط — أي أقل من نصف الدرجة الحرجة — كانت الدوامات في بعض مناطق العينة لا تقف في صفوف، بل تتحرك بشكل عشوائي، مثل حشد في محطة قطار. هذه «القطرات السائلة» كانت مجاورة لمناطق بقيت فيها الدوامات ثابتة كما لو كانت مغروسة في الأرض.

هذا الاكتشاف يغير فهمنا لكيفية تصرف الموصلات الفائقة في الظروف الحقيقية. حتى عند التبريد المعتدل، قد تنشأ في المادة مناطق لا تكون فيها المقاومة صفرًا. وهذا مهم للتقنية: الأسلاك المصنوعة من الموصلات الفائقة، والمغناطيسات في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي أو مسرعات الجسيمات، قد تسخن محليًا حتى لو بدت درجة الحرارة آمنة في المتوسط.

الآن، بمعرفتنا بـ«القطرات السائلة»، يمكن للمهندسين البحث عن طرق لتثبيت الدوامات في مكانها — على سبيل المثال، بإضافة عيوب إلى المادة تعمل كمراسٍ. عندها سيبقى الموصل الفائق موصلًا مثاليًا في نطاق أوسع من الظروف.