经过几十年的研究与探索，一些物理学家声称他们已经从木星深处制造出了量子材料！到底什么情况？我们来看看！
原来行星科学家此前怀疑木星的外层云层隐藏了大量受压的金属氢。金属氢是一种终极氢化物。自上世纪30年代以来，物理学家就一直怀疑，在极端压力下，周期表上最轻的原子--氢原子可能会彻底改变它们的性质，因为它的原子核中每个原子只含有一个质子。
而且在正常情况下，氢的导电性并不好，但是在足够的压力下，氢会像碱金属一样起作用——一组元素，包括锂和钠，它们的最外层轨道上都有一个电子，它们很容易交换。整个元素周期表就是围绕着这个概念组织起来的，氢被放在第一列其他碱金属的上方。但这种效应从未在实验室中得到确切的证实。
但是近日一组来自法国研究人员的研究打破了这一概念，他们声称他们已经实现了极限压力材料科学的极致，即在实验室中制造出金属氢。该研究一经发布立刻引起科学界轰动！
由于金属氢是终极氢化物，是一类具有特殊性质的氢基化合物。它可能表现出室温下的超导性，在非常低的温度下熔融转变为一种不寻常的超导-超流体状态，高质子扩散和高能量密度存储。因此它非常难以实现。而现在，法国原子能委员会声称已经成功了，他们说，他们的氢样品在两颗钻石的极压点之间被压碎，其间的压力大约是海平面上地球大气压力的420万倍（约425千兆帕斯卡），从而证明了金属氢的性质。
换句话说，它有望成为一种在室温下无限期导电的材料——这是一种有用的量子特性——并且很容易储存能量。通常，超导体只在非常低的温度下超导。因此金属氢的诞生显然对人类有着难以估量的重要性。
其实在对金属氢长达数十年的探索过程中，研究人员也发现了许多其他材料，这些材料在较低的压力下，至少表现出其中的一些特性。但要做到这一点，研究人员必须以复杂的方式将氢与其他化合物混合。研究人员称它们为超级氢化物。超级氢化物，或者金属氢本身，有一天可能会带来能源运输和储存技术的巨大进步，以及其他方面的进步。
行星科学家还认为金属氢可能潜伏在像木星这样的超重行星中。但要理解这些是如何运作的，就需要产生地球上的一些物质。问题是，金属氢似乎是在压力下形成的，即使是最高压的研究实验室也无法承受这种压力。在实验室中产生极端持续压力的标准方法包括粉碎两个超硬钻石点之间的微小样本。但是压力超过400千兆帕，甚至最坚硬的“钻石砧细胞设备”在这种压力下也开始断裂。
2016年，一组研究人员声称已经在金刚石砧上制造出了金属氢，但只收集了有限的数据。他们害怕把样本从钻石砧细胞中释放出来，以免损坏。后来，科学家们说他们的钻石铁砧细胞装置坏了，他们的样本也丢失了。
这项新研究声称，制造金属氢的主要依据是，当铁砧施加压力并释放压力时，样品改变了红外线光束的方式。首先，研究人员重复了他们的实验，上下调节压力使材料从明显的金属状态“过渡”到非金属状态。随后科学家通过一种叫做聚焦离子光束的过程实现这些高压的关键是钻石的精确形状---即完美的环形。
然而，这项研究还没有经过同行评审，更高层的物理学界将如何回应这一说法还有待观察。
热门跟贴