RSS

Загадочное исчезновение металлического водорода: следствие продолжается

МОСКВА, 6 авг — РИА Новости, Анна Урманцева. Уже 80 лет подряд научное человечество бьется над созданием металлического водорода. Это стало буквально идеей фикс: добиться возникновения идеального металла, обладающего сверхпроводимостью при комнатных температурах, начинки самого мощного ракетного топлива, материала для создания щита от нейтронной бомбы.© Фото : Duck Young KimФизики из США и России создали супергорячий сверхпроводник

Переход в металлическую стадию был обоснован еще в 1935 году Юджином Вигнером и Беллом Хантингтоном. Они утверждали, что при комнатной температуре водород перейдет в металлическую форму при давлении 25 ГПа и станет проявлять свойства сверхпроводника. С тех пор физикам, которые работают с высокими давлениями, казалось, что стоит немного додавить, как случится предсказанное: водород станет твердым. Однако изначально рассчитанная величина давления в 300 тысяч атмосфер увеличилась уже до пяти миллионов, а металлический водород все еще не получен.

Технически добиться такого давления на Земле практически невозможно, даже в ядре нашей планеты давление не превышает трех миллионов атмосфер. После того как давление перевалило за миллион, стало ясно, что придется брать что-то самое твердое, например алмазы, конструировать из них щипцы и давить, максимально уменьшив точку приложения силы. Такие алмазные тиски были созданы, применили их ученые из Гарвардского университета (Исаак Сильвера, Томас Д. Кабот, Ранга Диас) и сумели добиться стадии металлического водорода, о чем с радостью сообщили всему миру в журнале Science.Ученые в Гарварде получили металлический водород

И вот незадача: как только Исаак Сильвера со своими коллегами собрался его вытащить, один из алмазов рассыпался на пылинки, а сам образец исчез безвозвратно — никто так и не смог его найти. Звучит это, конечно, очень интригующе, но на самом деле, как говорят физики, ничего удивительного в этом нет. Давление в пять миллионов атмосфер — это как раз предел прочности алмаза. При снятии напряжения довольно часто происходит разрушение камер. Один из алмазов разрушился полностью, а водород, судя по всему, перешел в газообразное состояние. Надо понимать, что речь идет о микроскопической дозе вещества. Чтобы получить сумасшедшее давление, алмазы затачивают и давят ими в металлическую прокладку с отверстием посередине. В крошечное пространство (10-50 микрон) закачивается газ. Он и был сжат до состояния металла, так как, по утверждениям ученых, из прозрачного превратился в непрозрачный. Потеря прозрачности — главный критерий превращения газа в металл.

Потеря единственного в мире образца металлического водорода разделило мир на две половины: одна группа ученых верит в то, что образец с металлическим водородом все-таки существовал, а другие все больше склоняются к тому, что это было лишь мечтой стареющего профессора — Исаака Сильверы, который всю жизнь занимался этой проблематикой.

 

Заместитель директора по науке Института физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина доктор физико-математических наук Валентин Николаевич Рыжов — на стороне оптимистов: Похоже, Исаак Сильвера все-таки получил непрозрачный водород. Но это мог быть не чистый металлический водород, а его полупроводниковое состояние. Мой коллега Михаил Еремец, бывший сотрудник нашего института, тоже в свое время получил полупроводниковое состояние водорода, после чего Исаак Сильвера с компанией написали письмо, опровергающее его открытие. Теперь, когда Сильвера опубликовал свои результаты, возникли письма в обратную сторону, которые констатируют, что те эксперименты, которые он проделал, недостаточно убедительны для того, чтобы говорить об открытии мирового масштаба. Я думаю, что при указанных давлениях все-таки мог возникнуть металлический водород, но находиться в метастабильном состоянии при нормальных условиях он не способен. Поэтому, когда Сильвера захотел его вытащить, образец просто перешел в газ.

А вот заведующий кафедрой прикладной математики Национального исследовательского ядерного университета МИФИ доктор физико-математических наук Николай Алексеевич Кудряшов склоняется к тому, что вся история с металлическим водородом Исаака Сильверы — просто большое желание, которое выдано за действительность.

Честно говоря, я вообще не представляю, где на Земле можно взять такое большое давление, — говорит Николай Кудряшов. — Понятно, что теоретики давно все просчитали, и при этом давлении и указанной температуре водород должен стать металлическим, однако, как мы знаем, теория с практикой иногда расходятся кардинально. Сейчас большинство исследователей склоняется к тому, что этот эксперимент был не чистым. Важно то, что никто не может его повторить, а ведь повторяемость — это главная задача в науке.

Тем не менее российские физики-теоретики из МИФИ, среди который и сам Кудряшов, просчитали, что при давлении в пять миллионов атмосфер и температуре минус 268 градусов по Цельсию фаза металлического водорода, полученная Диасом и Сильвером, будет сверхпроводящей.

Для вычислений использовалась система уравнений Элиашберга, которая наиболее точно позволяет определить критическую температуру для перехода вещества в сверхпроводящее состояние. Решение этой системы позволило вычислить критическую температуру перехода металлического водорода в сверхпроводник. Однако оказалось, что эта температура намного ниже комнатной и равна минус 58 градусам по Цельсию.

Конечно, такая температура не помешает многочисленным техническим применениям сверхпроводников, но при условии, что удастся получать металлический водород в больших количествах. А пока даже получение малого количества металлического водорода еще нужно доказать, — пояснил  Кудряшов.

Что касается профессора Гарвардского университета Исаака Сильверы, он в данное время мастерит новые алмазные тиски для получения металлического водорода.

Источник: nezavisim.org

Рейтинг: 0

Войдите через: VK, Facebook, Twitter

Добавить комментарий

 
Создание и Продвижение сайта- https://000001.рф/
. .