世界上唯一的金属氢消失了

17-02-24

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世界上唯一的金属氢消失了

哈佛大学物理学家1月曾宣布,制造出了地球上首块金属氢,这项研究引发了广泛关注,同时也引起了一些争议。但现在,由于操作失误,这块金属氢样本消失了。
自理论物理学家于1935年首次预测金属氢的存在以来,在实验室制备出金属氢成为很多研究者的梦想。根据理论预测,用足够的压力挤压,氢就能获得导电性——金属态的标志。科学家们认为,金属氢可能是超导体,能显著提升电学设备的性能,有助于制造出运行速度更快的计算机、新一代电动汽车以及性能更好的火箭燃料。
今年1月26日,艾萨克·席维拉团队在《科学》杂志上撰文称,他们将氢气样本冷却到了略高于绝对零度的温度,在比地球中心还高的极高压下,用金刚石对氢气进行压缩,成功获得了一小块金属氢,这块金属氢样本被保存在两块微小的金刚石之间。
艾萨克在哈佛大学发布的新闻公告中说:“制备金属氢是高压物理学的圣杯,这是地球上首个金属氢样本。”
但现在,当他们尝试用低功率激光器测量压力时,听到了微弱的“咔嗒声”,表明其中一块金刚石已碎成微尘。艾萨克说,“我的心沉到谷底”,这一灾难性的失败使样本消失了。他们认为,金属氢可能消失在位于两个金刚石之间、被用来装金属氢的金属“衬垫”内;也可能因为不稳定,在常温常压下变成了气体。但也有科学家称,金属氢可能根本就没有研制出来。
艾萨克表示,通过显微镜观察,氢样本闪闪发亮,且会以金属氢应有的方式反射光线,这意味着他们制备出了金属氢。但有科学家认为,他们观察到的闪亮金属到底是不是氢还远不清楚;另有人指出,这种闪亮的金属可能是氧化铝,因为金刚石上镀了一层氧化铝,氧化铝在高压下也可能出现不同的表现。为了让众人信服,艾萨克必须使用同样的方法重复实验。
路透社1月26日报道称,美国科学家给氢施加极强的压力,使之变成金属,从而造出一种全新材料,或许可在室温下作为一种高效的导电体。
这项今天刊登在美国《科学》周刊上的发现,首次证实物理学家希拉德·贝尔·亨廷顿和尤金·威格纳1935年提出的理论,即通常为气体的氢在极大压力下可能变成金属形态。
几个研究团队一直在竞相研制金属氢,它因可能成为一种超导体而极其珍贵。目前,用于核磁共振成像仪等机器的超导体都必须用液态氦来保持极低的温度,费用高昂。
该研究报告作者之一、哈佛大学物理学家艾萨克·西尔韦拉在一份声明中说:“这是高压物理学领域的圣杯。”
他还说:“这是地球上有史以来的第一个金属氢样本。所以在面对它的时候,你看到的是以前从未存在过的东西。”
未参与该研究的伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校物理学教授戴维·切珀利说,如果得以证实,这一发现将终结对于氢能否变成金属的长达数十年的探求,让人们对宇宙中这种最常见的元素获得更多认识。
为了实现这一壮举,西尔韦拉与博士后研究员兰加·迪亚斯对一小块氢样本施加每平方英寸(约合6.45平方厘米)超过7170万磅(约合3252万公斤)的压力。这比地球核心处的压力还大。
这样的压力是用一种被称为金刚石压腔的装置创造出来的。他们用一种特殊的方法使金刚石避免开裂,之前的实验都因这个问题而失败。
眼下的关键问题在于,压力之下形成的金属氢能否在室温保持金属特性。切珀利和西尔韦拉都认为答案是肯定的,但这尚需证实。

爱乐洪哥

莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。竹杖芒鞋轻胜马,谁怕?一蓑烟雨任平生。 料峭春风吹酒醒,微冷,山头斜照却相迎。回首向来萧瑟处,归去,也无风雨也无晴。

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