الموصلية الفائقة في درجة حرارة الغرفة أصبحت خطوة أقرب سريع

الأصل: "Ambient-pressure 151-K superconductivity in HgBa2Ca2Cu3O8+{\delta} via pressure quench"
arXiv:2603.12437 · 2026-03-12 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
وجد العلماء طريقة للحفاظ على حالة الموصلية الفائقة تحت الضغط العادي، رافعين درجة الحرارة القياسية إلى 151 كلفن.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

الموصلية الفائقة هي قدرة المادة على توصيل الكهرباء دون فقدان. الأسلاك العادية تسخن، ويذهب جزء من الطاقة في صورة حرارة، بينما الموصل الفائق يمرر التيار دون مقاومة. لكن حتى الآن، كان يُحصل على هذه الحالة فقط في درجات حرارة منخفضة جدًا أو تحت ضغط هائل، مما يعيق تطبيقها في الحياة اليومية.

ابتكر فيزيائيون من جامعة هيوستن بقيادة بول تشو طريقةً لـ«تثبيت» حالة الموصلية الفائقة الناتجة عن الضغط، بحيث تبقى في الظروف العادية. استخدموا سيراميكًا من الزئبق والباريوم والكالسيوم والنحاس والأكسجين (HgBa₂Ca₂Cu₃O₈₊δ) — وهي مادة كانت بالفعل صاحبة الرقم القياسي في درجة حرارة الانتقال. أولًا، ضغطوا العينة لتعزيز الموصلية الفائقة، ثم خفضوا الضغط ببطء وفق بروتوكول خاص. واتضح أنه بعد هذه المعالجة، تظل المادة موصلة فائقة عند درجة حرارة 151 كلفن (−122 درجة مئوية) — وهذا رقم قياسي جديد تحت الضغط العادي.

151 كلفن لا تزال أبرد من شتاءٍ قارس في القارة القطبية الجنوبية (نحو −60 درجة مئوية)، لكنها أقرب بكثير إلى درجة حرارة الغرفة من الرقم القياسي السابق البالغ 133 كلفن. الفرق يبدو صغيرًا، لكن كل درجة تقربنا من موصلات فائقة تعمل دون وحدات تبريد ضخمة.

للتأكد من أن التأثير ليس مصادفة، فحص العلماء بنية المادة باستخدام أشعة سينية سنكروترونية (synchrotron X-ray) وحسبوا كيفية اهتزاز الذرات في الشبكة البلورية. أكدت الحسابات أن الشبكة البلورية تحتفظ، بعد إزالة الضغط، بترتيب ذري مفيد يعمل على استقرار حالة الموصلية الفائقة. هذا الأسلوب — «بروتوكول التبريد بالضغط» (pressure-quench protocol) — قد ينجح أيضًا مع مواد أخرى تظهر فيها الموصلية الفائقة فقط تحت الضغط.

إذا أمكن رفع درجة الحرارة أكثر، فسيحصل البشر على أسلاك بلا فقدان، ومغناطيسات قوية لقطارات الرفع المغناطيسي، ومسرعات جسيمات مدمجة. والأهم من ذلك، أن الموصلات الفائقة ستساعد في حصر البلازما داخل مفاعلات الاندماج النووي، مما يقربنا من مصدر طاقة لا ينضب.

درجة الحرارة القياسية 151 كلفن تعادل −122 درجة مئوية، وهي قريبة من درجة الحرارة على سطح قمر المشتري «أوروبا» في المناطق المظللة.

في رواية آرثر كلارك «نهاية الطفولة»، يستخدم الفضائيون الموصلات الفائقة للرفع المغناطيسي ونقل الطاقة الفوري — واقعنا يلحق بالخيال العلمي ببطء.

العلماء
Satyendra Nath BoseJohn BardeenFelix BlochGeorg OhmHendrik CasimirRudolf Clausius
المفاهيم
موصل فائق عالي الحرارة الموصلية الفائقة عند درجات حرارة عالية آليات تعزيز الموصلية الفائقة إلكترونيات فائقة التوصيل كوبرات انتقال طور التوصيل الفائق تيار حرج الموصلية الحرارية مقاومة صفرية الميوعة الفائقة الكمومية ألومنيوم هيليوم سائل موصلية استقرار حراري كمومي التبريد تحول طوري بفعل الضغط مبرد تبريد فائق نظرية بي سي إس مستشعر ضغط