В Гарвардском университете объявили о получении твердого металлического водорода
27 января 2017 года
Физики из Гарвардского университета Ранга Диас и [https://www.physics.harvard.edu/people/facpages/silvera Айзек Сильвера] утверждают, что впервые синтезировали металлическийводород, получив то, чего физики пытаются добиться уже более 80 лет. Вих исследовании говорится, что блестящий металл удалось получить, сжавводород под огромным давлением почти в пять миллионов атмосфер иохладив до 5,5 кельвина, пишет журнал Nature,ссылаясь на препринт работы, опубликованный на сервере препринтов arXiv.
Отрецензированная версия доклада была опубликована 26 декабря вжурнале Science,но скептики говорят, что она содержит мало новой информации, исомневаются в успехе опыта, учитывая, что ему предшествовала долгаяистория неудачных попыток синтезировать металлический водород.
Производство металлического водорода в лаборатории была мечтойисследователей высокого давления с 1935 года, когда физики-теоретикиЮджин Вигнер и Белл Хантингтон впервые предсказали возможностиперехода водорода в металлическое состояние.
Водород - бесцветный газ, самый распространенный элемент во Вселенной.При сжатии давлением в тысячи атмосфер его можно получить сначала вжидком, а потом и в твердом состоянии - в виде прозрачного, не проводящегоэлектричество материала.
Теоретики предсказали, что, дополнительно увеличив давление, можнозаставить водород перейти в металлическое состояние, в котором онбудет обладать сверхпроводимостью при температурах, близких ккомнатной. Кроме того, в виде металла он запасает огромную энергию иего удобно хранить, что важно для ракетостроения.
Как отмечает Nature, получив металлический водород, физики могли быисследовать в лаборатории газовые планеты-гиганты типа Юпитера,которые теоретически имеют в ядрах металлический водород. Тогда можнобыло бы объяснить, как они поддерживают магнитное поле.
Диас и Сильвера утверждают, что сжали газообразный водород, использовавалмазную наковальню, создававшую давление в 4,95 миллиона атмосфер вохлаждаемой жидким гелием ячейке. Этот прибор представляет собой парувысококачественных алмазов с плоскими отшлифованными граняминаковальни. Их сжимают, вкручивая длинные стальные винты.
С 1930-х годов был ряд неудачных экспериментов по получениюметаллического водорода
Попытки синтеза материала начались во второй половине XX века, но досих пор нельзя с уверенностью сказать, что он был получен, пишетинтернет-издание N+1.
Был ряд неудачных экспериментов, последним вызвавшим споры стал опубликованный в 2011 году отчет физиков из немецкого Химического института Макса Планка в Майнце. Российский физик Михаил Еремец, возглавлявший группу, заявил, что его команда не представила убедительных доказательств.
Ранее гарвардский коллектив ученых уже предпринимал попытки синтезаметаллического водорода - в ходе экспериментов физики выявилинесколько проблем, осложняющих достижение больших давлений. В первуюочередь водород способен проникать в алмаз и делать его более хрупким.С ростом давлений это приводит к разрушению "наковальни", объясняетN+1.
Кроме того, лазерное излучение, используемое для мониторинга состоянияячейки, также может привести к разрушению алмаза (например,инфракрасное излучение способно превратить алмаз в графит). Чтобыизбежать этих сложностей, авторы модифицировали традиционныйэксперимент.
Физики покрыли алмазные поверхности аморфным оксидом алюминия толщиной50 нанометров для предотвращения диффузии водорода. Кроме того,использование лазерного излучения в эксперименте было минимизировано -оценка давлений делалась на основе количества оборотов винта.
Скептики сомневаются в надежности работы
Сторонние эксперты сомневаются в полученных результатах. Ониуказывают, что эксперимент был поставлен лишь один раз и невоспроизводился.
Кроме того, далеко не очевидно, что блестящий материал - на самом делеводород, цитирует Nature геофизика Александра Гончарова из ИнститутаКарнеги в Вашингтоне, округ Колумбия. Гончаров, раскритиковавшийметоды лаборатории Сильверы, предполагает, что этот материал можетпредставлять собой оксид алюминия, который покрывает алмазы внаковальне, и может по-разному вести себя под давлением.
Убедить экспертов может повторение эксперимента и дополнительныетесты. По словам Айзека Сильверы, решениеопубликовать статью с ограниченным количеством подтверждающих тестовбыло связано с тем, что образец может разрушиться при дальнейшейработе с ним. Сейчас, когда исследование опубликовано, физикипланируют провести с полученным материалом ряд тестов.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
