Süper İletken Devrimi: İddialar Her Şeyi Değiştirebilir!

Okuyacağınız bu makale, Young-Wan Kwon liderliğindeki Koreli bir araştırma ekibinin bulduğu şeyi ve sonrasında yaşanan ironik, bir o kadar garip olaylar zincirini anlatıyor. Oda sıcaklığında süper iletkenlik gösteren bir maddeyi: LK-99’u bulduklarını… Ancak ardından gelen büyük spekülasyonlar ve soru işaretleri söz konusu.

Bütün bunlara sebep olan başrollerden belki de en önemlisi Ranga Dias. Kendisi, üç sene önce benzer özellikte süper iletken madde bulduğuyla ilgili bir makale yayımlamıştı. Ancak sonrasında bu makalenin aslı olmadığı ortaya çıkmıştı. Hem de bu olay, bilim çevresinde en çok kabul gören platformlardan birinde yaşanmıştı. Kendisi yepyeni bir iddiayla döndü. Ya da döndürüldü mü? Young-Wan ve Dias bizlere daha fazla ne vadedebilir? En önemlisi: İddialarda gerçeklik payı bulunuyorsa bu bize ne gibi faydalar sağlayacak? Bu soruların cevaplarını öğrenmek için makalemizi okuyup yorumlarınızı bizimle paylaşmayı ihmal etmeyin!

Konunun detaylarına, bilim gündemine etkili şekilde giriş yapmış iddiaya ve karşı argümanlara geçmeden önce süper iletkenin ne olduğunu ve oda sıcaklığında çalışmasının önemini açıklamakta fayda var.

Süper iletken nedir?

Belirli koşullar altında elektrik direncinin ortadan kalktığı malzemelere verilen isimdir. Sıcaklık azaldıkça süper iletkenin direnci, buna bağlı olarak kademeli şekilde azalır. Her süper iletkenin bir kritik sıcaklık noktası vardır ve sıcaklık kritik noktanın altına düşerse elektriksel direnç ani bir şekilde sıfır olur.  Peki: “O zaman biz neden hâlâ gündelik hayatımızda ‘Pek de süper olmayan’ iletkenlerimizi kullanıyoruz?” diye düşünüyor olabilirsiniz. “Sonuçta elimizde karşılaştırmada bulunulamayacak kadar daha iyi bir ‘Fikir’ mevcut.”. ^[1]

Süper iletkenlerin özellikleri

1911 yılında Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes tarafından ortaya konmuş ve o günden bugüne birçok çeşidi keşfedilmiş süper iletkenlerin temel iki sorunu mevcut. Bunlardan ilki, maliyetli olması. İkinci sorun ise üretilebilirliği, yani süper iletkenlerin çok düşük sıcaklık koşullarında oluşturulabilmesi. Örnek vermek gerekirse: “-196°C” gibi bir sıcaklığa sahip, görece çok soğuk sıvı nitrojen ile soğutularak çalışan bir süper iletken geliştirildi.

Başka bir deyişle ilk sorunun kaynağı, teknik olarak ikinci sorundur. Dolayısıyla bilim insanları, ikinci sorunun çözülebilmesi için daha yüksek sıcaklıklarda (Mesela oda sıcaklığında) süper iletkenlik gösteren maddelerin keşfedilmesi ve geliştirilmesi adına araştırmalarına devam etmekteydi. ^[2]

Gündemde yer edinen gelişmeyse tam olarak bu konuyla ilişkili. Üzerinde durulduğu üzere Koreli ekip, makalesinde “Bu teknolojiyi oda sıcaklığında da gerçekleştirebildiğini” iddia ediyor. Eğer iddiaları doğruysa gündelik hayatta nelerin değişebileceği birkaç başlık altında ifade edilebilir:

1. Kesintisiz enerji: Makale boyunca süper iletkenlerin elektriği sıfır dirençle ilettiklerinden bahsedilmişti. Değinilen bu iletim, elektrik akımının geçişine direnç göstermeyi bıraktığı anlamına gelir. Neticesinde süper iletkenler, asla ısınmayan ve böylece enerjiyi kesintisiz bir şekilde aktarabilen devreler kurulmasına olanak tanıyabilir.
2. Enerji tasarrufu: Süper iletkenlerin elektrik akımı geçerken ısı üretmemesi, enerji kaybına engel olarak tasarruf yapılmasını sağlayacaktır.
3. Elektromanyetik sistemler: Hepsinin ötesinde süper iletkenlerden yapılmış mıknatıslar, bilinen en güçlü mıknatıslardır. Bu mıknatıslar; MR makinelerinde, kütle spektrometrelerinde, parçacık hızlandırıcılarında yer alan ışınların yönetiminde daha etkin ve verimli biçimde kullanılabilecektir.

Özetlenecek olursa: Süper iletkenlerin daha kullanılır hâle gelmesinin, üstteki başlıklarda yer alan tüm durumlar ve ötesinde daha kullanılır olmasına imkân sağlayacağı ifade edilebilir. ^[3]

Makalenin devamında medyayı etkileyen spekülasyonların ardındaki gerçekler aydınlatılmaya çalışılacaktır.

Yeni bulguların arkasındaki aldatmacalar

Dünya genelinde sansasyon yaratan bu gelişme karşısında bilim insanlarının projeden şüphe duymaları, bilimin işleyişi ve doğası gereği kaçınılmazdı. Lakin projenin devasa iddiası bir kenara, bilim dünyasını şüpheye iten birkaç detay daha söz konusu. Makalenin yayımlandığı platform olan arXiv’da yazar ismine tıklandığında pek çok akademik makaleye ulaşılabilmektedir. Aslında olaylar bununla sınırlı kalsaydı, ekip için bir güven ortamı oluşabilirdi.

Aksine araştırma, saygın akademik çevreler tarafından yayımlandığı için itibarının güçleneceği tahmin ediliyordu. Ama “Young-Wan Kwon” ismi arXiv’da manuel olarak aratıldığında adına kayıtlı olan sadece tek bir makalenin bulunduğunu ve bunun okuduğunuz makalenin ana odağı olan “süper iletken makalesi” olduğu görülmektedir. İşin aslı platformun, belirtilen yazarın katkıda bulunduğunu iddia ettiği onlarca makale ona ait değil.

Bu durumun ironik sayılabilecek bir sebebi var: “Young-Kyun Kwon” ile “Young-Wan Kwon” isimlerinin birbirine benzemediğini çok az kişi iddia edebilir. Young-Wan Kwon, arXiv’da aratıldığı zaman bu isim benzerliği sebebiyle yazar adına 114 makaleye ulaşılıyor; ancak her biri aslında Young-Kyun Kwon’ın makalesi. Sonuç olarak süper iletken makalesinin yazarı olan Young-Wan’ın 114 makalesinin görünmesinin tek sebebi ad karışıklığı. ^{[4] [5]}

Evet, sorun şimdi çözülmüş gibi gelebilir; ama bulunduğumuz noktada akademik çevrelerce doğal olarak şu soru işareti oluşmaktadır: “Nasıl oluyor da dünyanın en önemli keşiflerinden birini, ‘Belki de en önemlisini’, yaptığını iddia eden bir bilim insanı, bugüne kadar tek bir makale bile yayımlayamadı?”.

Bu durum, ya makalenin ilerleyen kısımlarında da bahsedileceği gibi bir sahtecilik durumundan ibaret ya da olaylar göründüğünden çok daha derin. Güney Kore’de yapılmış başka bir projeye göz atmak, karşılaştırmada bulunmak adına yararlı olacaktır.

Refah seviyesi ortalamanın altında olan bir aileden gelen ve nispeten kısıtlı imkânlara sahip Hwang Woo Suk, Seul Ulusal Üniversitesine kabul edildi, kariyeri bir anda yükselişe geçti ve devlet desteği ile dünyanın en önemli klonlama projelerinin başı olarak görevlendirildi. Bunların ele alınmasının sebebi, Güney Kore’de bir anda hiçlikten ortaya çıkan devlet destekli proje örneklerinin yaygın olarak bulunması. Benzer bir durumun süper iletken keşfinde de gerçekleşmiş olması mümkündür. ^[6]

İşler aktarıldığı gibiyse bile mevzubahis “Oda sıcaklığında süper iletkenlik” olunca bilim camiasının yoğurdu üfleyerek yeme politikası izleyeceğinden şüphe yok. 2020 yılında aynı sayılabilecek bir deneyim dolayısıyla sütten ağızları yanmıştı.

Rochester Üniversitesinde makine mühendisliği, fizik ve astronomi alanlarında yardımcı doçent ve Lazer Enerjisi Laboratuvarı’nda bilim insanı olan Ranga Dias, rastlantısal olarak oda sıcaklığında ve atmosferik basınç şartları altında çalışabilen süper iletkenler ürettiğine dair bir makale yayımladı.

Dias’ın geçmişi pek parlak değildi. Şimdiki durumuysa dünden farksız. Yine de sorununun çok daha büyük olduğu söylenebilir; çünkü bilimsel bir geçmişi vardı. Vardı; ama karanlıktı. Florida Üniversitesinde görevli fizikçi James Hamlin’in, 2007 yılında yazdığı doktora tezindeki istatistiklerin, 2013’te yayımladığı tezde yer alması da şimşekleri Dias’ın üzerine çekmişti. ^[7]

Tüm bu şüphelere rağmen Dias ve ekibi, Ekim 2020’de “Nature” dergisinde yayımladıkları makalede, 15 derecede ve 1 milyon atmosfer basıncında çalışabilen bir süper iletken ürettiklerini duyurdular. Çoğu süper iletken, 200 Kelvin gibi sıcaklık değerlerinin altında çalıştığı için bu buluş, çalıştığı iddia edilen koşullarla dünya çapında tıpkı bugün olduğu gibi yankı uyandırmıştı. Ancak diğer araştırmalar, verileri doğrulayamadı ve makale geri çekildi. Bilim camiası, şüphelerinde haklı çıkmıştı.

Olayın ironik kısmıysa “Dias” isminin son günlerde tekrar gündeme gelmesi. Tüm dünyada Koreli ekibin keşfi konuşulurken Nature, daha önce de bahsedildiği gibi çalışmaya makalesinde yer vermek yerine, daha önce sahtekarlık sebebiyle makalesi geri çekilen Dias’ın yayın sürecini ve yeni iddialarını içeren bir yazı yayımladı. ^[8]

Geçmişte yaşananlara rağmen Dias ve meslektaşları, iddialarını tazelediklerini duyurdu: Lütesyum, hidrojen ve azottan yapılmış, yeni bir süper iletken malzemenin normal basınç koşullarında ve oda sıcaklığında çalışabiliyor olduğunu iddia ediyorlar ve eğer iddiaları doğruysa süper iletkenlerin uygulama alanları olan bilgisayar çipleri, transistörler, MR cihazları çağ atlayabilir. ^[9]

Gelişme her ne kadar merak uyandırıcı olsa da hakem heyetinin araştırması hâlen sürüyor. Çünkü benzer bir sahteciliğin tekrar yaşanması mümkün. Araştırma gösteriyor ki Dias, yeni tahminlerinde dürüst bile olsa, hiçbir zaman eski saygınlığını kazanamayacak.

İddiaların değerlendirilmesi

Elbette ki bilim insanı olmanın en önemli gerekliliklerinden biri, bilimsel etiğe sahip olmaktır. Nature’ın ise bu konuyu neden tekrar gündeme taşıdığı akıllarda soru işareti oluşturuyor. Belki de süper iletkenler hakkında bu kadar önemli bir keşif yapıldığı iddia edilirken makalelerinde yaşanan olaya güncellik kazandırmak istediler. İşin daha karanlık boyutu, Güney Kore tarafından yapılan çalışmanın ana akım medyada daha az yer almasını istemiş ve bu yüzden Dias’ı yeniden öne çıkarmış olabilirler.

ABD’de bulunan Maryland Üniversitesi bünyesindeki “Yoğun Madde Merkezi (CMTC)”, LK-99 hakkında süper iletkenlik iddialarına yanıt veren ve bu iddiaları çürüten saygın ilk akademik kuruluş oldu. Kuruluş; söz konusu Koreli ekibin iddiasını çürütmek için Çin, Hindistan ve Tayvan merkezli araştırmalara atıfta bulundu. Hindistan Ulusal Fizik Laboratuvarı’ndaki bilim insanları tarafından yapılan bu araştırmaların birinde LK-99 numunelerinin süper iletkenlik göstermediği, sadece “Diyamanyetik (Maddenin zayıf bir şekilde manyetik alanlara tepki gösterme durumuna sahip)” olduğu tespit edildi. ^[10]

“Uluslararası Kuantum Malzemeleri Merkezi (ICQM)”, Çin’de gerçekleştirilen bir başka çalışmada da iki mıknatıs kutbuna birden çekime işaret eden “Çok az ölçüde ferromanyetizma (Maddenin güçlü bir şekilde manyetik alanlara tepki göstermesi durumu)” saptandı. ^[11]

İleride konu hakkında ortaya konacak daha tutarlı veriler, olayları farklı bir boyuta taşıyabilir; ancak şu an ortada bahsedildiği gibi bir süper iletkenin varlığı kesin değil. Birbirinden farklı birçok iddia ve yeni ufuklar açabilecek bir proje ortada. Ancak üzerinde durulan her şeyin birer iddia olduğunun bilinmesi gerekir. Carl Sagan’ın da dediği üzere: “Olağanüstü iddialar, olağanüstü kanıtlar gerektirir.”. ^[12] Tüm bu süreç ve akademik çevrenin birbirine karşı dahi geliştirdiği refleksler, bilimin insanlık medeniyeti için oldukça önemli olduğunu göstermeye yetiyor.

Teknolojinin tarihsel gelişimi, insanın bilgi ve becerilerini sürekli olarak geliştirme isteğini yansıtmaktadır. Geçmişte yapılmış önemli keşifler ve icatlar, günlük yaşamın temelini oluşturduğu gibi bugünün yenilikleri de yarının dünyasını şekillendirmeye devam ediyor. Teknolojideki ilerlemeler; yarının bugünden daha sürdürülebilir, güvenli ve yenilikçi bir dünya olması için insanlığa umut veriyor. Süper iletken umudu, tahmin edildiğinden çok daha kısa bir süre içinde beklentilerin ötesinde bir dünyayla karşılaştırabilir.

Kaynaklar

1. ^WEBSITE LibreTexts Engineering. (n.d.). Superconductivity. LibreTexts Engineering. [LibreTexts Engineering]
2. ^JOURNAL Van Delft, D., & Kes, P. (2011). The discovery of superconductivity. Europhysics News, 42(1), 21–25. [Europhysics News]
3. ^JOURNAL Lee, S., Kim, J., Kim, H., Im, S., An, S., & Auh, K. H. (2023). Superconductor Pb_10−xCu_x(PO₄)₆O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism. arXiv.org. [arXiv.org]
4. ^WEBSITE arXiv.org. (2023, August 6). Search | Young Kyun Kwon. arXiv.org. [arXiv.org]
5. ^WEBSITE arXiv.org. (2023, August 6). Search | Young Wan Kwon. arXiv.org. [arXiv.org]
6. ^{DICTIONARY ENTRY} Craine, A. G. (2022, December 11). Hwang Woo-Suk. Encyclopedia Britannica. [Britannica]
7. ^NEWSPAPER Ct Staff. (2023, July 22). Professor faces second paper retraction due to alleged data manipulation. Campus Times. [Campus Times]
8. ^JOURNAL Dasenbrock-Gammon, N., Snider, E., McBride, R., Pasan, H., Durkee, D., Khalvashi-Sutter, N., Munasinghe, S., Dissanayake, S., Lawler, K. V., Salamat, A., & Dias, R. (2023, March 8). Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride. Nature, 615(7951), 244–250. [Nature]
9. ^WEBSITE Wood, C. (2022, September 27). Room-Temperature superconductivity achieved for the first time. Quanta Magazine. [Quanta Magazine]
10. ^JOURNAL Kumar, K. V., Karn, N. K., & Awana, V. P. S. (2023). Synthesis of possible room temperature superconductor  LK-99:Pb₉Cu(PO₄)₆O. arXiv (Cornell University). [arXiv.org]
11. ^JOURNAL Guo, K., Liu, Y., & Jia, S. (2023). Ferromagnetic half levitation of LK-99-like synthetic samples. arXiv (Cornell University). [arXiv.org]
12. ^{BOOK CHAPTER} Kaufman, M. (2012). First contact: Scientific Breakthroughs in the Hunt for Life Beyond Earth (p. 124). Simon and Schuster.