Проклятые вопросы

Катушки с намотанными на них сверхпроводящими проволоками станут эффективными накопителями электроэнергии, запасающими её в дневное время от солнечных электростанций и возвращающими в электрические сети по ночам. Или накопителями энергии ветра, когда он дует, и отдающими её в безветренное время.

Промышленность уже включилась в освоение новых высокотемпературных сверхпроводников. Но это не значит, что физики исчерпали проблему.

Ведь до сих пор физики-экспериментаторы ставят опыты интуитивно, основываясь на аналогиях, идут извилистым и трудоёмким путём проб и ошибок.

Они с надеждой следят за усилиями физиков-теоретиков, которые поняли, что теория Боголюбова, как и теория Бардина, Купера и Шриффера в их существующем виде не применимы к объяснению, а тем более к предсказанию свойств сверхпроводящих керамик. Эти теории нужно уточнить, чтобы они могли помочь экспериментаторам в выборе новых объектов исследования, новых технологических приёмов, способных улучшить свойства керамик без уменьшения достигнутого значения температуры перехода в сверхпроводящее состояние.

Сейчас предложено несколько вариантов уточнения существующей теории сверхпроводимости и делаются попытки построить более точные теории на новых основах. Теоретики заметили, что сверхпроводимость в диапазоне температур 40–100К может быть объяснена при помощи общепризнанной теории, если некоторые величины в ней сочетаются благоприятным образом. Но для более высоких температур эта полумера не достаточна. Многие считают, что в новой области температур обмен фононами не может обеспечить существование куперовских пар. По их мнению, нужно привлечь различные тяжёлые квазичастицы, с которыми мы встречались выше, например поляроны и экситоны. Предполагается, что в высокотемпературных сверхпроводниках роль куперовских пар электронов играют биполяроны — пары поляронов.

Учёные вспомнили, что подобные варианты обсуждались ещё в начале пятидесятых годов, но были заброшены после появления современной теории. Возможная роль экситонов (в частности, плазмонов) в возникновении высокотемпературной сверхпроводимости была понята ещё в середине шестидесятых годов, когда Гинзбург и Литтл выдвинули идею о создании сверхпроводящих плёнок и нитей, изготовленных из органических веществ.

Делаются попытки понять: не возникает ли высокотемпературная сверхпроводимость керамик в результате их специфического строения? Ведь керамика представляет собой хаотический конгломерат мелких кристаллов, на границах которых могут возникать сверхпроводящие слои (плёнки) или сверхпроводящие нити, формирующиеся там, где соприкасаются рёбра кристалликов.

Особый интерес физиков возбуждают «невоспроизводимые сверхпроводники», случаи, когда наблюдение сверхпроводимости, например в хлористой меди, не могли быть повторены в новых экспериментах. Считалось, что сообщения об обнаружении сверхпроводимости в таких случаях — ошибка экспериментатора. Но теперь эти эксперименты повторяют в различных вариантах, исходя из того, что положительный результат возникает из сочетания трудно воспроизводимых деталей опыта.

В работу включилось такое множество учёных, что большой конференц-зал Физического института АН СССР не мог вместить всех желающих обсудить на теоретическом семинаре, руководимом академиком Гинзбургом, достижения и пути дальнейшей работы в области сверхпроводимости. Учёным пришлось пойти на беспрецедентное разделение или, лучше сказать, расширение этого семинара. Теперь еженедельно по утрам в среду учёные обсуждают теоретические проблемы, а во второй половине дня рассматривают новейшие достижения экспериментаторов.

Дружная работа физиков, материаловедов, инженеров и технологов несомненно приведёт к тому, что к моменту выхода из печати этой книги мы станем свидетелями новых впечатляющих научных достижений и первых сообщений о практическом применении высокотемпературных сверхпроводников. Газеты и журналы, как и теперь, будут оперативно информировать нас об этом. Ибо создание и применение высокотемпературных сверхпроводников, работающих при комнатной температуре и даже при температуре жидкого азота, может повлиять на нашу жизнь не меньше, чем освоение атомной и термоядерной анергии. К сожалению, помимо мирных применений и это достижение науки может быть обращено во вред человечеству, применено для создания нового оружия.

Не иначе чем по военным соображениям в США поток публикаций по высокотемпературной сверхпроводимости резко сократился.

А когда по приглашению министерства энергетики США в июле 1987 года в Вашингтон прибыло около трёх тысяч учёных, чтобы обсудить состояние и перспективы высокотемпературной сверхпроводимости, среди них не было ни Беднорца, ни Мюллера. Их даже не пригласили. По сообщению цюрихской газеты «Вельтвохе» один оратор заявил от имени устроителей, что «ноу-хау», то есть технологические подробности, представляемые на этой встрече, не должны попасть в руки иностранцев.