LK-99は超伝導体ではない――科学者たちはどのように謎を解いたのか
(nature.com)- LK-99をめぐる常温超伝導体論争は、超伝導体ではないという結論に向かって整理されている
- 科学者たちの追跡調査は、超伝導性の主張を裏付けない証拠を確認することに焦点が当てられた
- 論争の過程は単なる反論にとどまらず、LK-99の実際の物性をより明確にするきっかけとなった
- 現在提供されている資料には、実験手順、測定値、再現結果のような詳細な検証内容は含まれていない
- 確認できる範囲では、超伝導体ではないことと物性の解明が主要な結論として残る
LK-99論争の結論
- LK-99は超伝導体ではないという証拠が出ている
- 研究者たちは、LK-99をめぐる謎は解かれたと見ている
- 科学的な追跡調査により、この物質の実際の特性がより明確になった
確認できる範囲
- 提供された資料には、結論中心の短い要約とタイトル、一部の出典メタデータのみが含まれている
- 具体的な実験方法、測定条件、数値結果、各研究チームによる再現試行の詳細は確認できない
- そのため、この要約で確定的に扱える内容は、LK-99が超伝導体ではないという結論と、実際の物性が解明されたという点に限られる
2件のコメント
これでいよいよ決着という雰囲気ですね。いろいろな意味で残念です。
Hacker News のコメント
残念なニュースではあるが、この論文をめぐる興奮と再現の試みを見守り、体験する過程はかなり面白かった
一番興味深かったのは、あり得る結果や用途、特定のコストや領域で見込まれる桁違いの改善について、みんなが語っていた点だった。ポンプ、MRI、電力網、チップなどで、材料科学が基礎的な経済性にどんな影響を与え得るのかを改めて思い出させてくれた
LK-99には、既知のものにせよまだ未知のものにせよ、興味深い応用はあっただろうが、私たちは100年にわたる実用研究を通じて超伝導体をかなりよく理解しており、こうしたにわか専門家ぶりにはうんざりする
現実には、学術誌や学会の外でも検証は行われるのに、人々はそこだけをしばしばピアレビューだと誤って呼ぶ。今回の経験を通じて、科学がどのように機能するのか、なぜ再現性が核心なのかを、よりよく理解してもらえればと思う。実際、学界の報酬構造はおおむね科学本来の目標からずれてしまっている
今回のプロセス全体は非常に健全で、特定の研究分野だけでなく、発表されるあらゆるものに対してこうした挑戦は重要であり必要だ。突飛な考えかもしれないが、研究者たちのアイデアが枯渇しつつあるという記事をよく見る。すでに発表されたものを検証し、反証するテーマで博士号を取ることの何が問題なのか分からないし、社会的には非常に大きな価値がある
現時点では、その論文が不完全で、物質を複製するには十分ではなかったという見方がかなり確からしく見える。オリジナルのサンプルと完全版の論文は、韓国科学技術院側に検討のため送られたとされ、その研究室はこれまで物質構造だけを確認しただけで、再現の可否や、オリジナルおよび再現サンプルの実際の性質はまだ公開していない。その結果が出るまでは、Natureを含めて全員が推測しているにすぎない
Sixty Symbolsが昨日このテーマで動画を出しており、その中でPhilip Moriarty教授はこの騒動にあまり感銘を受けていないようだった
私はあまりに冷笑的で懐疑的なので、最初から何かがおかしく、誇張ばかりだろうと思って追いかけなかった。Bad Science and Room Temperature Superconductors - Sixty Symbols: https://www.youtube.com/watch?v=zl-AgmoZ5mo
メディアには誇張ばかりではなく懐疑的な視点も示してほしいが、そういうものは売れない。LK99 - A new room temperature superconductor? https://youtu.be/RjzL9cS3VW8
科学者たちの見解を聞きもせず、何かが良かったと断定する態度は、大胆というより奇妙だ
著者たちが最後の一文に人類の新時代を宣言する文言を入れたのはばかげているし、世界中のニュースがそれに引っかかったのはさらにばかげている
全体としてかなり興味深い話で、科学が起こるべき形はまさにこういうものだと感じた
私たちは人間なので簡単にだまされるし、事実であってほしいものに簡単に飛びついてしまう。LK-99の背後にある話は、排除されていた研究者の一人がノーベル賞を確保しようとしてプレプリントを急いで出したという部分まで含めて、非常に人間的だ。興味深かったのは、エンジニアや科学者たちが自分の時間を使って公開の場で再現を試みた点だ。人々は事実であってほしいと願い、曖昧さの中に希望を、部分的な成功の中に興奮を見いだし、可能性を夢見た。そして自分の分野をよく知る専門家たちの慎重な分析を通じて、私たちが夢見ていた魔法ではなく、すでに知っていた魔法だったのだと分かった。多くの人が事実であってほしいと願っていたことに対する否定的な結果は、科学の究極的な勝利であり、ある意味では肯定的な結果よりも興味深い。世界の多くのことが間違った方向に進んでいるように感じられる時でも、私たちは多くの面で正しい道の上にいるという兆しのように見える
どの博士課程の学生も、観測された効果が主張したメカニズムではなく別のメカニズム、たとえば超伝導性ではなく強磁性によって生じたものではないことを立証しなければならない、という程度のことは学ぶ。元の論文ではこの部分が深刻に欠けている。あの論文は査読を通らなかっただろう。単結晶LK-99を作り、主張を反証した論文 [1] こそが良い科学だ。読んでみれば、文章の質、図表、手法の提示、全体構成、結論の違いがすぐ分かる。1: https://arxiv.org/abs/2308.06256
さらにその論文は、リアルタイムの公開レビューで多くの否定的評価を受けていた。この話にハッピーエンドがある唯一の理由は、著者たちが製造方法を含めていたからだ。しかしそれ以外のすべて、世界を変革するという過激な主張、タイトル、ひどいグラフ、著者構成の異なる2本目の論文は、良い発表モデルではない。論文が撤回されることは新しいことではなく、科学界は概して撤回には慣れている。科学は再現を奨励する点では弱いが、今回のケースは極端で、良いモデルではない。査読で失敗するはずだった論文1本を再現するのに、扇情的なニュースと何十もの研究室が必要であってはならない
システムが最終的に機能したという点は正しい。しかし物事を「うまく」行うのは、美学コンテストに勝つためではない。人間的な欠陥のせいで、粗い作業をすると自分自身をだますのがあまりにも簡単だからこそ必須なのだ。今回は、粗い作業が著者たちに国際的な名声と注目をもたらし、実験をきちんと行うすべての人に対する侮辱になった。LK-99の著者たちは長期的には大した利益を得られなかったかもしれないが、テーマがそれほど魅力的でないため同じレベルの検証を受けない一方で、粗い作業がソーシャルメディアで手早い勝利を得るケースは容易に想像できる。ソーシャルメディアでの影響力はすでに採用判断に影響しており、その重要性はさらに高まっている。まだそうでなくても、研究資金の助成機関がそれを考慮するようになるのは時間の問題だ。大衆を驚かせるように設計された見せ物型のショー科学は、私たちには必要ない。こうしたことを正しく実行し評価するには、本当に深い学習、才能、何万時間もの努力が必要だ。それをしている人たちは、群衆にこびる必要なく、落ち着いて仕事ができるべきだ
LK-99のように、より多くのものを与えてくれる時だけ科学を好み、それ以外では目を背ける。科学が私たちにもっと多くのものを与えてくれると信じる理由は、そうであってほしいという願望以外にはない
妻はとても気に入りそうだ
これが報道されているように本物のブレークスルーなら、どんな可能性があるのか説明したところ、最初の反応は「何でもかんでも浮いてきて私にぶつかるのは嫌だから、浮遊物体を規制する政府機関ができてほしい」だった
一理あるが、それでも人間は限界を押し広げるべきだ
Thunderf00tのLK-99動画が面白かったのは、ほかの人が指摘していない点を述べていたから。超伝導体のほぼすべての応用で高温超伝導体が使われない単純な理由は、材料特性にある。
LK-99も含め、高温超伝導体の大半はセラミックである。彼はLK-99が高温超伝導体だと仮定していたが、どちらだと言える立場にはないと見ていた。たとえばLHCで使われる超伝導体はそうではなく、金属製なので必要な形状に成形できる。最初からその形に作らなければならないセラミックと違い、部品同士を接着剤のようにつなぐ別の超伝導体を必要としない。そういう材料はわれわれにはない。この点だけでもLK-99は「すごいがあまり役に立たない」カテゴリーに入らざるを得ず、本当に興味深い用途の多くは小物ではなく大型構造物向けだった。
「第2世代」HTSテープと聞いたら、それのことだ。AMSCとSuperPowerがマイル単位で生産している。https://duckduckgo.com/?t=ffab&q=superconducting+tape&iax=im...
経験則として、高温超伝導体は液体窒素だけで冷却できなければならない。LHCの磁石はそうではなく、液体ヘリウムの冷却ループもある。「金属的」という言い方も、材料科学ではしばしばフェルミ準位での状態密度がゼロでない電子伝導体を意味するので、あまり役に立たない。その定義なら一部のセラミックも金属的であり、反対語は絶縁体、場合によっては半導体である。最もよく使われている高温超伝導体である可能性が高いYBCOは酸化物、つまりセラミックだが、電子的な超伝導体なので金属的である。酸化物であることは、球状トカマクのような場所での使用を妨げない。だから言及されている人物のこのテーマに関する事前調査は、説明を見るだけでも十分ではなさそうだ。
したがって、超伝導体が有用であるには金属的または可鍛性でなければならない、という主張はあまり筋が通らない。
LK-99の仕様はあまりにひどかった。意味があるとすれば、その効果を理解し、同じ基礎物理過程に基づくもっと有用な物質を作る出発点になったはずだ。
論文の方法で作られた物質は超伝導体ではない。可能性は極めて低いが、LK-99そのものが超伝導体である余地はまだ残っている。
ただし、その論文が正しく再現できるほど製造方法を十分に説明できていなかった可能性がある、という意味だ。元の研究者たちのサンプルを第三者が評価すれば結論が分かるはずで、現在私の知る限り、少なくとも2か所がその作業をしている。
殺人容疑者、凶器、現場で採取された指紋がある状況に似ている。この時点でも宇宙人の可能性は残っているが、正気の人ならその可能性を真剣には扱わないだろう。
そのうえ、元のプレプリント論文のグラフは単にCu2Sの抵抗率グラフだった。いまや追加の科学が出てくる可能性は、確認作業を除けばほぼゼロに近いように見える。
だが私のような一般人にとっては、もうこの件は終結したと見るべきだと感じる。希望をさらに引き延ばし、追い続けるためにエネルギーを使う理由はない。
LLNLやFermiのような公的研究所による実際の査読済み科学がほとんど無視されたかのようで、人々がLK-99を応援していた様子は興味深かった。
それをどう受け止めるべきかは分からないが、今回の騒動で最も長く記憶に残る部分はその光景だ。
インターネットはLLMの成功に酔って、権利でもある子どものように絶え間ないブレークスルーを期待するようになったのだと思う。
記事にはインドの研究所CISRの引用も入れるべきだった。そこも複数の米国研究所とほぼ同じ時期に結論へ到達していた。https://arxiv.org/abs/2308.03544
おそらく記者がコメントを取りやすい人たちに連絡したからだろう。
LK-99には、確認された何らかの性質のおかげで、別の形で役に立つ可能性がまだあるのだろうか？ それとも有用性という観点では、すべて間違いだったのだろうか？
見守るのは面白かったし、すばらしい可能性に希望を抱くのもよかったし、科学的プロセスが機能する様子を見るのもよかった。だが、ほかの任意の化合物よりもLK-99を研究し続ける理由があるのか気になる。
おそらくあまり有用ではないだろうが、確認されれば興味深い。この記事にリンクされた論文をいくつか読んでみたが、単位が互いに異なり、私が慣れている形で反磁化率を識別していないため、確認されたのかどうかはよく分からない。それに、やることがある。
「Derrick van Gennep, a former condensed-matter researcher at Harvard University in Cambridge, Massachusetts, who now works in finance」というくだりは、見るたびに悲しくなるが、理解はできる
しかし、賢い人が全員凝縮系物質の研究者になったら、当然問題が起きる。では、凝縮系物理学には何人が携わるのが適切なのか？ 誰がその数を決めるべきなのか？ 今は市場が決めている。もっと良い方法があるのかもしれない
つまり、業界の大金を断らなければならないだけでなく、そもそも低い確率にも勝たなければならない。ハリウッドのA級俳優の報酬もたいして良くなく、B級はひどい、という条件のもとで、評判が公になっていない元俳優がウェイターになるようなものだ