新汉系吧 关注:5,411贴子:609,933
  • 1回复贴,共1

【转】有望获诺贝尔奖!80年后,“金属氢”将在人类手里诞生

只看楼主收藏回复

原创 超弦
长期以来,科学家们一直推测,在气态巨星的核心,物质物理定律发生了一些根本性的变化。在这种极压环境中,氢气被压缩到变成金属的程度。多年来,科学家们一直在寻找一种合成金属氢的方法,因为它在地球上可以应用到许多领域,但遗憾的是仍未有结果,直到现在。
金属氢一般是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体。同时它是一种高密度、高储能材料。金属氢内储藏着巨大的能量,比普通TNT炸药大30─40倍。


1楼2019-07-01 20:47回复
    目前,唯一已知的方法是使用金刚石砧压缩氢原子,直到它们改变状态。经过几十年的尝试。准确地说自首次提出理论以来已有80年,一个法国科学家团队声称终于在实验室环境中创造出了金属氢。尽管有很多人持怀疑态度,但科学界有很多人相信这一最新说法可能是正确的。
    正如他们在研究中所指出的,由于量子限制的规则,“金属氢应该存在”是无可争辩的。具体地说,它们表明,如果任何物质的电子在运动中受到足够的限制,最终就会发生所谓的“带隙闭合”。简而言之,任何绝缘体材料比如氧气在足够的压力下都能成为导电金属。
    他们还解释了两个关键使得他们的实验成为可能。第一个与他们使用的钻石砧有关,钻石尖是环形的,就是一个中间有一个洞的环形。这使得团队能够突破之前其他钻石砧所设定的压力极限(400 GPa),获得高达600 GPa的压力极限。
    第二种是研究小组在太阳同步加速器设施自行设计的一种新型红外光谱仪,这使他们能够测量样品。一旦他们的氢样品达到425 GPa的压力和80 K的温度,它就会开始吸收所有的红外辐射,从而表明他们已经“闭合了带隙”。
    这些结果引来了他们相当一部分的批评和怀疑,很大程度上是因为之前那些声称金属氢已经被创造出来的说法要么被证明是错误的,要么就是没有结论性的。此外,这项最新的研究还有待同行评审,他们的实验也有待其他物理学家的验证。

    然而,有相当一部分权威科学家赞同他们的实验。比如马杜里·索马亚祖鲁(Maddury Somayazulu)就是其中之一,他是阿贡国家实验室的副教授,虽然他没有参与这项研究。但是他认为这确实是一个值得获得诺贝尔奖的发现。而这个实验可能是纯氢研究中最干净、最全面的研究之一。
    索马亚祖鲁还表示,他非常了解这项研究的主要成员保罗·杜马斯(Paul Dumas),杜马斯是一位“极其谨慎和系统的科学家”。另一位积极评价这项最新实验的物理学家是卡内基科学研究所(Carnegie Institute for Science)地球物理实验室的科学家亚历山大·冈查罗夫(Alexander Goncharov)认为这篇论文包含了一些关于氢的带隙闭合的很好的证据,虽然有些解释是不正确的,有些数据需要更大的改进,但他相信这是正确的。

    确实,金属氢被认为是行星内核的产物,同时又作为一种合成材料,将有无限的应用前景。首先,它被认为在室温下具有超导特性,并且是超级稳定的,这意味着一旦它被恢复到正常压力,它将保持其坚固性。这些特性将使它在电子领域发挥巨大作用。
    对于从事高能研究和物理学的科学家来说,这也将是一个福音,就像目前在欧洲核子研究中心进行的那样。最重要的是,它将使天体物理学家有史以来第一次能够研究巨型行星内部的情况,而不必派遣探测器去探测它们。
    当然,更多的真相需要更多的实验去论证,期待金属氢的问世!


    2楼2019-07-01 20:49
    回复