Удивительная физика. Магия, из которой состоит мир

Некогда алхимики искали философский камень, способный претворять низкие металлы в золото и дающий своему владельцу бессмертие и свободу от неизбежности потерь. Более ценен – и гораздо более редок, – чем золото, любой высокотемпературный сверхпроводник, дающий свободу от потерь в электрических токах. Камень, который ищут нынешние философы, – это сверхпроводимость при комнатной температуре. Имея его, мы, возможно, сумеем попасть в мир, в котором технологии будут обеспечивать не рост, а равновесие.

Было бы нечестно утверждать, что технологии позволят нам разрешить энергетические проблемы мира. Технические решения будут полезны только в том случае, если мы изменим свои личные привычки и позиции и обеспечим координированные действия со стороны государств. По счастью, прогресс в этих областях не обязательно бывает взаимоисключающим. Подходя к концу этой книги, мы возвращаемся к ее центральной теме – повторному очарованию обыденным. Я полагаю, что в отдаленном будущем важнее всего будет не создание чего-то нового, чего-то более крупного или более производительного, а оценка по достоинству того, что уже существует.

К слову, сверхпроводимость и сверхтекучесть могут преподать нам еще один урок относительно окружающего нас привычного мира. Они являются проявлением квантовых эффектов в нашей срединной области и совершенно не соответствуют нашему здравому смыслу. Это и есть настоящая магия, а точнее, практическая, прикладная магия волшебников. Но вот что интересно: сверхпроводники – явление ничуть не более квантовое, чем кристаллы. Они просто менее обыденны. Они делают в точности то же самое, что делает любая материя, – приобретают жесткость благодаря спонтанному нарушению симметрии. Если попытаться остановить течение сверхтока, куперовские пары окажут этим попыткам коллективное сопротивление. Если толкнуть кристалл, он сдвинется весь целиком. Сверхтекучая среда, убегающая а-ля Гудини из бутылки, из которой невозможно выбраться, – проявляет настоящую магию, но кристалл, лежащий на столе, проявляет точно такую же магию! Это не означает, что сверхтекучие среды менее волшебны. Скорее речь идет о том, что все виды материи не менее волшебны, чем сверхтекучие среды, – просто некоторые из них более привычны. Если бы мы жили в гораздо более холодном мире, сверхпроводимость казалась бы нам такой же обыденной, как твердость.

Возможно, создание теории высокотемпературной сверхпроводимости – дело отдаленного будущего. В связи с тем потенциалом изменения мира к лучшему, которым она обладает, ее получение является главной задачей физики конденсированного состояния. Когда мы будем понимать высокотемпературную сверхпроводимость так же хорошо, как мы понимаем теорию БКШ, мы, вероятнее всего, будем смотреть на мир совершенно другими глазами. Такие достижения не возникают на пустом месте и не бывают изолированными: если состояния материи приобретают устойчивость благодаря сотрудничеству множества составляющих материю частиц, то и развитие человеческого знания точно так же обеспечивается сотрудничеством множества отдельных людей. Если вы захотите присоединиться к этим поискам, там найдется место и для вас.

IX Бескрайние дали