Versi asli cerita ini muncul di Majalah Quanta. Pada tahun 2024, superkonduktivitas – aliran arus listrik tanpa hambatan – ditemukan dalam tiga material berbeda. Dua contoh mengubah pemahaman teks tentang fenomena itu. Yang ketiga menghancurkannya sepenuhnya. “Ini adalah bentuk superkonduktivitas yang sangat tidak biasa yang banyak orang katakan tidak mungkin,” kata Ashvin Vishwanath, seorang fisikawan di Universitas Harvard yang tidak terlibat dalam penemuan itu. Sejak 1911, ketika ilmuwan Belanda Heike Kamerlingh Onnes pertama kali melihat hilangnya hambatan listrik, superkonduktivitas telah memikat fisikawan. Ada misteri murni tentang bagaimana itu terjadi: Fenomena tersebut membutuhkan elektron, yang membawa arus listrik, untuk berpasangan. Elektron saling tolak menolak, jadi bagaimana mereka bisa bersatu? Kemudian ada janji teknologi: Sudah, superkonduktivitas telah memungkinkan pengembangan mesin MRI dan percepatan partikel yang kuat. Jika fisikawan bisa sepenuhnya memahami bagaimana dan kapan fenomena itu muncul, mungkin mereka bisa merancang kawat yang superkonduktif listrik di bawah kondisi sehari-hari daripada hanya pada suhu rendah, seperti saat ini. Teknologi yang mengubah dunia – grid daya tanpa kerugian, kendaraan yang levitasi magnetik – mungkin akan mengikuti. Spate baru-baru ini dari penemuan telah memperumit misteri superkonduktivitas dan meningkatkan optimisme. “Sepertinya, di material, superkonduktivitas ada di mana-mana,” kata Matthew Yankowitz, seorang fisikawan di Universitas Washington. Penemuan-penemuan ini berasal dari revolusi terkini dalam ilmu material: Ketiga contoh baru superkonduktivitas muncul dalam perangkat yang dirakit dari lembaran atom datar. Material-material ini menampilkan fleksibilitas yang belum pernah terjadi sebelumnya; dengan sentuhan tombol, fisikawan bisa beralih antara konduktif, isolasi, dan perilaku yang lebih eksotis – bentuk alkimia modern yang telah mempercepat pencarian superkonduktivitas. Tampaknya semakin mungkin bahwa penyebab yang beragam dapat menimbulkan fenomena itu. Sama seperti burung, lebah, dan capung terbang menggunakan struktur sayap yang berbeda, material tampaknya memasangkan elektron bersama dalam cara yang berbeda. Bahkan ketika peneliti membahas persis apa yang terjadi dalam berbagai material dua dimensi yang dipertanyakan, mereka mengantisipasi bahwa keberagaman superkonduktor yang berkembang akan membantu mereka mencapai pandangan yang lebih universal tentang fenomena yang menarik itu. Pasangan Elektron Kasus pengamatan Kamerlingh Onnes (dan superkonduktivitas yang terlihat dalam logam yang sangat dingin lainnya) akhirnya terpecahkan pada tahun 1957. John Bardeen, Leon Cooper, dan John Robert Schrieffer menemukan bahwa pada suhu rendah, jaringan atomik bahan menjadi tenang, sehingga efek yang lebih halus muncul. Elektron dengan lembut menarik proton dalam kisi, menarik mereka ke dalam untuk menciptakan kelebihan muatan positif. Deformasi itu, yang dikenal sebagai fonon, kemudian dapat menarik elektron kedua, membentuk “pasangan Cooper.” Pasangan Cooper bisa berkumpul menjadi entitas kuantum yang kohesif dengan cara yang tidak bisa dilakukan oleh elektron tunggal. Sup kuantum yang dihasilkan meluncur tanpa gesekan di antara atom-material, yang biasanya menghalangi aliran listrik. Teori superkonduktivitas berbasis fonon Bardeen, Cooper, dan Schrieffer memenangkan Hadiah Nobel fisika pada tahun 1972. Tetapi ternyata itu bukan cerita lengkap. Pada tahun 1980-an, fisikawan menemukan bahwa kristal berisi tembaga yang disebut cuprates bisa superkondukt pada suhu yang lebih tinggi, di mana goncangan atom menghilangkan fonon. Contoh-contoh lain yang serupa mengikuti.
