วิดีโอแรกของ LK-99 ลอยตัวกลางอากาศอย่างสมบูรณ์ (การตรึงฟลักซ์, flux-pinning)
(twitter.com/andercot)- วิดีโอที่เผยแพร่บนเว็บไซต์แชร์วิดีโอของจีน BiliBili อ้างว่าแสดงให้เห็นการ ลอยตัวกลางอากาศอย่างสมบูรณ์ (การตรึงฟลักซ์) ของตัวอย่าง LK-99 ที่สังเคราะห์ได้ด้วยความบริสุทธิ์สูง
- การลอยตัวของวัสดุตัวนำยิ่งยวดเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเฉพาะใน ตัวนำยิ่งยวด Type-II โดยเส้นแรงแม่เหล็กผ่านเข้าไปในวัสดุและถูก “กักไว้” เพื่อให้แรงที่จำเป็นต่อการลอยตัว
- การตรึงฟลักซ์ (flux-pinning) แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเอฟเฟกต์ Meissner และไม่ใช่คุณสมบัติของวัสดุไดอะแมกเนติกหรือไดอะแมกเนติซึม
- ฟลักซ์ที่ถูกกักไว้ใน “ศูนย์ตรึง (pinning centers)” จะถูกทำให้เป็นควอนตาในรูปของ วอร์เท็กซ์แม่เหล็ก (magnetic vortices) และการทำให้เป็นควอนตานี้คือคุณสมบัติสำคัญที่แยกตัวนำยิ่งยวด Type-II ออกจากชนิดอื่น
- เป็นวิดีโอแรกที่อ้างว่าแสดงการลอยตัวด้วยการตรึงฟลักซ์ หากเป็นจริง นี่คือ การค้นพบที่มีเอกลักษณ์และก้าวล้ำอย่างยิ่ง เกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุใหม่
วิดีโอการลอยตัวด้วยการตรึงฟลักซ์ของ LK-99
- วิดีโอที่เผยแพร่บนเว็บไซต์แชร์วิดีโอของจีน BiliBili อ้างว่าแสดงตัวอย่าง LK-99 ที่สังเคราะห์ได้ด้วยความบริสุทธิ์สูง
- เป็นวิดีโอแรกที่อ้างว่าแสดงการลอยตัวด้วยการตรึงฟลักซ์ (flux-pinned levitation) และหากเป็นจริง จะเป็น การค้นพบที่มีเอกลักษณ์และมีแนวโน้มอย่างยิ่ง ในแง่คุณสมบัติของวัสดุใหม่และศักยภาพการวิจัยในอนาคต
- หากเป็นของจริง ก็ถือว่าก้าวล้ำ (ground-breaking) อย่างแท้จริง
หลักการลอยตัวของวัสดุตัวนำยิ่งยวด
- การลอยตัวของวัสดุตัวนำยิ่งยวดเป็นปรากฏการณ์เฉพาะที่เกิดขึ้นเฉพาะใน ตัวนำยิ่งยวด Type-II โดยเมื่อเส้นแรงแม่เหล็กผ่านเข้าไปในวัสดุและถูก “กักไว้ (trapped)” จะให้แรงที่จำเป็นต่อการลอยตัว
- ภาพและวิดีโอยอดนิยมที่เห็นบ่อยทางออนไลน์และในโพสต์ปักหมุดโปรไฟล์ เช่น แผ่นดิสก์ที่ถูกทำให้เย็นจัดลอยอยู่เหนือแม่เหล็ก คือกรณีนี้
-
อุปมาเส้นผมกับหมากฝรั่ง
- เปรียบได้กับหมากฝรั่งที่ติดแน่นกับเส้นผมและห้อยอยู่กลางอากาศ — เส้นผมคือ เส้นแรงแม่เหล็ก ส่วนหมากฝรั่งคือ ตัวนำยิ่งยวด Type-II
- เช่นเดียวกับเส้นผมที่เป็นเส้นแยกกันและ “เป็นควอนตา”·“ไม่ต่อเนื่อง” ฟลักซ์ที่ถูกกักใน “ศูนย์ตรึง (pinning centers)” ก็ถูกทำให้เป็นควอนตาในรูปของ วอร์เท็กซ์แม่เหล็ก (magnetic vortices)
- การทำให้เส้นฟลักซ์ที่ถูกตรึงเป็นควอนตาเป็นหัวใจสำคัญและคุณสมบัติที่แยกตัวนำยิ่งยวด Type-II ออกมา (อย่างไรก็ดี หากความหนาของวัสดุน้อยกว่าความลึกการแทรกซึมของ London ก็อาจเกิดขึ้นใน Type-I ได้ในเชิงเทคนิค)
ความแตกต่างระหว่างการตรึงฟลักซ์กับเอฟเฟกต์ Meissner
- การตรึงฟลักซ์ (flux-pinning) เป็นปรากฏการณ์เฉพาะของตัวนำยิ่งยวด และ แยกจากเอฟเฟกต์ Meissner อย่างสิ้นเชิง
- ไม่ใช่คุณสมบัติของวัสดุไดอะแมกเนติกหรือไดอะแมกเนติซึม (diamagnetism)
- บางครั้งเรียกว่า “การล็อกเชิงควอนตัม (quantum locking)” และมีภาพประกอบที่แสดงความแตกต่างจากเอฟเฟกต์ Meissner
งานวิจัยการตรึงฟลักซ์ในโพรง SRF
- มีส่วนร่วมในงานวิจัยการตรึงฟลักซ์ของ โพรงคลื่นวิทยุตัวนำยิ่งยวด (SRF) ผลึก Niobium ที่ใช้ในการเร่งอนุภาคที่ TRIUMFLab
- ฟลักซ์ที่ถูกกักไว้เพิ่มความต้านทานพื้นผิวตกค้างของโพรง ทำให้ ค่าตัวประกอบคุณภาพ (Q-factor) ลดลง — Q-factor เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเรโซเนเตอร์
- โดยทั่วไปโพรง SRF มี Q-factor ระดับ 10E10 และฟลักซ์ที่ถูกกักในศูนย์ตรึงจะลดสนามไฟฟ้าเร่งที่มีประสิทธิผลสูงสุดสำหรับเร่งกลุ่มอนุภาคมีประจุให้เข้าใกล้ความเร็วแสง
-
สาเหตุของการเกิดการตรึงฟลักซ์
- คาดว่าในตัวนำยิ่งยวด Type-II บางชนิด ข้อบกพร่องเล็ก ๆ ภายในผลึก (volume defects, ข้อบกพร่องเชิงปริมาตร) ทำให้ฟลักซ์แทรกซึมเข้าไปได้
- ในโพรง SRF สนามแม่เหล็กที่ผ่านวัสดุ เช่น สนามแม่เหล็กพื้นหลังของโลก อาจถูกกักไว้ภายในโพรงเมื่อเกิดการเปลี่ยนผ่านสู่สภาวะตัวนำยิ่งยวด
- มีกราฟงานวิจัยที่แสดงว่า ยิ่งสนามแม่เหล็กพื้นหลังแรงขึ้น ความต้านทานพื้นผิวของโพรง SRF ก็ยิ่งเพิ่มขึ้น ขณะเกิดการเปลี่ยนผ่านสู่สภาวะตัวนำยิ่งยวด (แกน X: จากซ้ายไปขวา = อุณหภูมิสูงไปต่ำ, แกน Y: ความต้านทานพื้นผิวในหน่วยนาโนโอห์ม)
การตีความทางเลือกและเสถียรภาพของการลอยตัว
- การจัดวางแม่เหล็กด้านล่างก่อให้เกิด สนามแม่เหล็กไดโพล (dipole field) เหมือนแท่งแม่เหล็ก
- หากวัสดุด้านบนเป็นเพียงวัสดุไดอะแมกเนติกธรรมดา การลอยตัวอย่างเสถียรเมื่อถูกแตะด้วยแท่งจะเป็นไปไม่ได้ในทางฟิสิกส์
- ในวิดีโอที่ทำให้ตัวอย่างตัวนำยิ่งยวดแบบดั้งเดิมมากกว่าเย็นลง ก็พบการสั่นแบบเดียวกันเมื่อมีการรบกวนเล็กน้อย
-
ข้อโต้แย้งตามส่วนขยายของ Brauenbeck
- อีกการตีความหนึ่งเสนอความเป็นไปได้ว่าวัสดุไดอะแมกเนติกอาจแขวนอยู่ภายในสนามแม่เหล็กไดโพลของแม่เหล็ก
- สิ่งนี้เป็นไปได้ผ่าน ส่วนขยายของ Brauenbeck ซึ่งเป็นข้อโต้แย้งต่อ ทฤษฎีบท Earnshaw
ความหมายของตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง
- ทุกบริษัทสร้างผลิตภัณฑ์จากชุดเทคโนโลยีพื้นฐานที่จำกัดเหมือนกัน และทุก ๆ หลายสิบปี ฟิสิกส์จะสร้าง “สิ่ง” ใหม่โดยพื้นฐานที่เปลี่ยนขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ทางกายภาพ
- ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง กำลังใกล้เข้ามา และจะเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นบน Hacker News
ถ้าไม่ใช่การตัดต่อดิจิทัล ก็ยากจะจินตนาการว่าจะปลอมสิ่งนี้ขึ้นมาได้อย่างไร และถ้าเป็นตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิวิกฤตสูงที่รู้จักกันอยู่แล้ว ก็น่าจะร้อนขึ้นเร็วเกินไป ดังนั้นความเป็นไปได้นั้นก็ดูต่ำ
เลยเริ่มมองว่า ถ้าไม่ใช่ของปลอม นี่ก็อาจเป็นของจริงก็ได้ ผู้เขียนก็ไม่ได้เป็นคนนิรนามทั้งหมด และ Hyun Tak Kim มีการอ้างอิงราว 10,000 ครั้งตาม Google Scholar อีกทั้งยังเขียนบทความใน Scientific Reports ที่ทำให้ L&K สนใจร่วมมือด้วย ดูเหมือนคนที่เข้าใจเรื่องสภาพนำยิ่งยวด จึงรู้สึกค่อนข้างมองบวก
ในวิดีโอต้นฉบับมีวัตถุโลหะสองชิ้นซ้อนกันอยู่ เป็นไปได้ไหมว่าชิ้นล่างมีทองแดงอยู่?
ลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างจากการเคลื่อนที่ที่คาดได้จากแม่เหล็ก เช่นช่วงวินาทีที่ 10 ยิ่งชัด
ช่องนี้เคยลงวิดีโอการลอยตัวบางส่วนที่พบเห็นได้บ่อยใน LK-99 มาก่อน แต่ก็ไม่มีหลักฐานพิเศษว่าไม่ใช่ชิ้นกราไฟต์ไพโรไลติกเช่นกัน มีการอ้างว่าเกี่ยวข้องกับบุคคลบางคน แต่ไม่มีหลักฐาน และแม้จะเป็นของปลอมก็ไม่มีชื่อเสียงอะไรให้เสีย
ผมค่อนข้างกังขากับวิดีโอนี้โดยเฉพาะ ส่วนตัวมองว่า LK-99 เอง ณ ตอนนี้มีความเป็นไปได้มากขึ้น แต่ก็มองว่าวิดีโอนี้มีโอกาสสูงกว่าเช่นกันที่จะไม่ใช่ของจริง
เมื่อ LK-99 เป็นที่รู้จักมากขึ้น และบรรดานักตัดต่อ VFX คุ้นเคยกับว่าวิดีโอจริงควรมีหน้าตาอย่างไร ก็มีโอกาสสูงมากที่จะมีวิดีโอปลอมที่น่าเชื่อถูกทำขึ้นจนไวรัล โดยปกติคนทำ VFX อาจทำเพื่อฝึกฝนแล้วเอาให้คนไม่กี่คนดูโดยไม่ได้มีเจตนาร้าย จากนั้นคนอื่น ๆ รีโพสต์ต่อกันไม่กี่ครั้ง จนแพร่ไปสู่สาธารณชนวงกว้างแบบไม่รู้ที่มา แน่นอนว่านักต้มตุ๋นหรืออินฟลูเอนเซอร์ที่ใช้ VFX เก่งอาจลงมือปลอมเองโดยตรงก็ได้
ควรดูวิดีโอด้วยความระมัดระวังพอสมควร เงื่อนไขที่อยากเห็นคือกล้องไม่ควรถูกตรึงอยู่กับที่และควรเคลื่อนรอบตัวอย่าง ระหว่างวิดีโอควรมีแสงเปลี่ยนไป ชิ้นวัตถุเองควรเคลื่อนที่ ควรเห็นฉากการติดตั้งหรือตอนเก็บของภายหลัง และควรมีสิ่งอื่น ๆ เคลื่อนไหวรอบวัตถุเพื่อลดความเป็นไปได้เรื่องเส้นด้าย เป็นต้น
การถ่ายวิดีโอที่ยาวกว่า 20 เท่าจากมุมมองที่เคลื่อนไหว โดยไม่เปิดเผยทรัพย์สินทางปัญญาหรือความลับนั้นเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่การทำวิดีโอ VFX ปลอมที่ยาวกว่า 20 เท่านั้นยากกว่ามาก
คุณภาพวิดีโออื่น ๆ ของผู้ใช้รายเดียวกันดูค่อนข้างดี เลยไม่ค่อยเชื่อคำอธิบายว่าเป็นปัญหาการบีบอัด บริบทก็แปลก วิดีโออื่นของผู้ใช้คนเดียวกันเป็นเนื้อหาที่ไม่น่ามีใครเชื่อว่าเป็นปรากฏการณ์ไมส์เนอร์จริง ๆ และเป็นแค่แม่เหล็กจิ๋วบนกระดาษเท่านั้น ครั้งนี้เขาลองใหม่อีกหรือ?
ถ้าถ่ายแบบนี้ วัตถุที่น่าสนใจมีอยู่แค่ไม่กี่พิกเซล จึงทำด้วยคอมพิวเตอร์ได้ง่าย วิดีโอทุกอันที่เห็นมาจนถึงตอนนี้มีช่องโหว่เชิงตรรกะแบบนี้อยู่
Nitter: https://nitter.net/Andercot/status/1687740396691185664
มีวิดีโอความละเอียดสูงกว่าถูกโพสต์ในซับเรดดิต lk99: https://www.douyin.com/video/7263715495256378659
มีคนลิงก์สิ่งนี้ใน Manifold Market: https://imgur.io/a/AY1oaIO
ในสายตาผมก็ดูแปลกอยู่เหมือนกัน แต่ผมไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญพอจะตัดสินได้ว่าสิ่งนี้อธิบายได้ด้วยเอฟเฟกต์ทางแสงหรือผลจากการบีบอัดหรือไม่
นี่ถือเป็นหลักฐานของ สภาวะตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง จริง ๆ ใช่ไหม? แน่นอนว่าต้องอยู่บนสมมติฐานว่าไม่ใช่การหลอกลวง
ถ้าทั้งหมดนี้ได้รับการยืนยัน ก็จะเป็นการเปิดยุคใหม่
ตอนนี้ควรมองว่า LK-99 เป็นวัสดุที่แสดงคุณสมบัติบางส่วนของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง
ถ้านี่ไม่ใช่การหลอกลวง จริง ๆ แล้ววิดีโอแรกกับบทความก็มีองค์ประกอบที่จำเป็นอยู่แล้ว เพราะมีการกล่าวถึงการลอยตัวและช่วงความต้านทานเป็นศูนย์
แต่แนวทางที่ยอมรับกันทั่วไปคือให้ห้องแล็บอื่นทำซ้ำได้ และให้บทความผ่านการประเมินโดยผู้ทรงคุณวุฒิ วิดีโอไม่กี่คลิปอย่างเดียวไม่เพียงพอ
เป็นวิดีโอที่ถ่ายในครัวหรือห้องนั่งเล่น ทำโดยบัญชี TikTok แบบสุ่ม ไม่มีคุณสมบัติรับรองหรือคำอธิบาย และติดแท็ก “mysterious” ทั้งที่ก่อนหน้านี้ก็มีของปลอมออกมาเยอะมากแล้ว จึงยากจะเข้าใจว่ามีใครเชื่อสิ่งนี้ได้อย่างไร
ในเชิงทฤษฎี การตรึงฟลักซ์แม่เหล็ก สามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีสภาวะตัวนำยิ่งยวดจริง ๆ หรือไม่? ถ้าผมเข้าใจถูก LK-99 ดูเหมือนจะแยกคุณสมบัติหลายอย่างที่เราเคยคิดว่าผูกติดกันออกจากกันได้ค่อนข้างมาก
ถ้ามองว่ามี ชิ้นส่วนตัวนำยิ่งยวด ขนาดเล็กมากจำนวนมากที่ถูกคั่นด้วยตัวนำทั่วไป ก็อาจอธิบายหลายอย่างได้
โพสต์บอกแค่ว่าวิดีโอมาจาก BiliBili มีใครรู้แหล่งที่มาจริงไหม? อยากเชื่อนะ แต่วิดีโอนี้น่าสงสัย
“เขาโพสต์ลงโซเชียลมีเดียส่วนตัว ตามข้อมูลสาธารณะ เขาเป็นผู้ช่วยวิศวกรในภาควิชา Metallurgical Engineering and Materials ของ Wuhan University of Science and Technology และยังเป็นนักศึกษาปริญญาเอกของมหาวิทยาลัยเดียวกันด้วย”
https://nitter.net/songwenxuan6/status/1687850304803426306
https://www.douyin.com/video/7263715495256378659
มีคำถามที่ค่อนข้างเฉพาะทางสำหรับนักฟิสิกส์อุปกรณ์ในนี้
ก่อนอื่นยังต้องตรวจสอบก่อน แต่สมมติว่าวัสดุนี้เป็น ตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ได้เกิดจากคู่คูเปอร์
ยังจะสร้าง Josephson junction และ SQUID ด้วยวัสดุนี้ได้ไหม?
ถ้าคำตอบคือ “ได้” นักธรณีฟิสิกส์ด้านแมกนีโทเทลลูริกจะดีใจกันมาก
วัสดุนี้ปลอดภัยพอให้จับต้องหรือเปล่า?
รู้สึกว่าอีกไม่นานคงเริ่มมีลงขายเต็ม eBay กับ AliExpress