80 metų iš eilės „mokslinė žmonija“stengiasi sukurti metalinį vandenilį. Tai pažodžiui tapo fiksuota idėja: pasiekti idealaus metalo, turinčio superlaidumą kambario temperatūroje, atsiradimą, galingiausio raketinio kuro „užpildymą“, medžiagą „skydui“iš neutroninės bombos sukurti.
Perėjimą prie „metalo scenos“pagrindė dar 1935 m. Eugene'as Wigneris ir Bellas Huntingtonas. Jie teigė, kad kambario temperatūroje vandenilis virsta metaline forma esant 25 GPa slėgiui ir pradės rodyti superlaidininko savybes. Nuo to laiko fizikams, dirbantiems su aukštu slėgiu, atrodė, kad verta šiek tiek „papildyti“, nes atsitiks prognozuojama: vandenilis taps kietas. Tačiau iš pradžių apskaičiuotas 300 tūkstančių atmosferų slėgis jau padidėjo iki penkių milijonų, o metalinis vandenilis dar nebuvo gautas.
- „Salik.biz“
Techniškai tokio slėgio Žemėje pasiekti praktiškai neįmanoma, net mūsų planetos šerdyje slėgis neviršija trijų milijonų atmosferų. Po to, kai slėgis „viršijo“milijoną, tapo aišku, kad turėsime paimti ką nors sunkiausio, pavyzdžiui, deimantus, iš jų sukonstruoti žnyples ir paspausti, kiek įmanoma sumažindami jėgos taikymo tašką. Toks deimantinis tarpiklis buvo sukurtas, jį panaudojo Harvardo universiteto mokslininkai (Isaacas Silveris, Thomas D. Cabotas, Ranga Diazas) ir jam pavyko pasiekti metalinio vandenilio stadiją, apie kurią mielai pranešta visam pasauliui žurnale „Science“.
Ir štai blogoji sėkmė: kai tik Isaacas Silveris ir jo kolegos ketino jį ištraukti, vienas iš deimantų subyrėjo į „dulkių dėmelius“, o pats mėginys neatšaukiamai dingo - niekas nesugebėjo jo rasti. Tai, žinoma, skamba labai intriguojančiai, tačiau iš tikrųjų, kaip sako fizikai, čia nėra nieko stebėtino. Penkių milijonų atmosferų slėgis yra būtent didžiausias deimanto stiprumas. Pašalinus stresą, kameros gana dažnai sunaikinamos. Vienas iš deimantų visiškai sugriuvo, o vandenilis, matyt, perėjo į dujinę būseną. Reikia suprasti, kad mes kalbame apie mikroskopinę medžiagos dozę. Norėdami gauti „beprotišką“slėgį, deimantai pagaląsta ir suspaudžiami į metalinę tarpinę, kurios viduryje yra skylė. Dujos pumpuojamos į mažą erdvę (10–50 mikronų). Jis buvo suspaustas iki metalo būklės, nes, pasak mokslininkų,nuo skaidrios iki nepermatomos. Skaidrumo praradimas yra pagrindinis kriterijus keičiant dujas į metalą.
Vienintelio pasaulyje metalinio vandenilio pavyzdžio praradimas padalijo pasaulį į dvi puses: viena mokslininkų grupė mano, kad metalinio vandenilio pavyzdys egzistavo, o kiti vis labiau linkę manyti, kad tai buvo tik senstančio profesoriaus - Isa svajonė.
Valentinas Nikolajevičius Ryžovas - Aukštojo slėgio fizikos instituto pavaduotojas mokslo reikalams pavadinti L. F. Vereshchagina, fizinių ir matematikos mokslų daktarė / Aukšto slėgio fizikos institutas, vardu L. F. Vereshchagin
Aukšto slėgio fizikos instituto mokslo direktoriaus pavaduotoja LF Vereshchagina fizikos ir matematikos mokslų daktaras Valentinas Nikolajevičius Ryžovas yra optimistų pusėje: „Panašu, kad pagaliau Izaokas Silveris gavo nepermatomą vandenilį. Bet tai negalėjo būti grynas metalinis vandenilis, o jo puslaidininkinė būsena. Mano kolega Michailas Eremetsas, buvęs mūsų instituto darbuotojas, vienu metu taip pat gavo puslaidininkio vandenilio būseną, po kurios Izaokas Silvera ir įmonė parašė laišką, paneigiantį jo atradimą. Dabar, kai Silver paskelbė savo rezultatus, laiškai pasirodė „priešinga linkme“, kuriuose teigiama, kad jo atlikti eksperimentai nėra pakankamai įtikinami, kad galėtų kalbėti apie atradimą pasauliniu mastu. Manau, kad esant nurodytam slėgiui vis tiek gali atsirasti metalinis vandenilis,bet normaliomis sąlygomis ji negali būti metastabili. Todėl, kai Silvera norėjo jį išimti, mėginys tiesiog pateko į dujas “.
Tačiau Nacionalinio mokslinių tyrimų branduolinio universiteto „MEPhI“Taikomosios matematikos katedros vedėjas, fizikos ir matematikos mokslų daktaras Nikolajus Aleksejevičius Kudrjašovas linkęs manyti, kad visa istorija su Izaoko Silverio metaliniu vandeniliu yra tik didelis noras, kuris perduodamas kaip realybė.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Nikolajus Aleksejevičius Kudrjašovas - Nacionalinio mokslinių tyrimų branduolinio universiteto MEPhI Taikomosios matematikos katedros vedėjas, fizikos ir matematikos mokslų daktaras / NRNU MEPhI
„Tiesą sakant, aš net neįsivaizduoju, kur Žemėje galite patirti tokį didelį spaudimą“, - sako Nikolajus Kudrjašovas. - Akivaizdu, kad teoretikai jau seniai viską apskaičiavo, o esant tokiam slėgiui ir nurodytai temperatūrai vandenilis turėtų tapti metalu, tačiau, kaip žinome, teorija ir praktika kartais iš esmės skiriasi. Dabar dauguma tyrėjų linkę manyti, kad šis eksperimentas nebuvo švarus. Svarbu tai, kad niekas negali to pakartoti, o „pakartojamumas“yra pagrindinė mokslo užduotis “.
Nepaisant to, rusų teoriniai fizikai iš MEPhI, įskaitant patį Kudryashovą, apskaičiavo, kad esant penkių milijonų atmosferų slėgiui ir minus 268 laipsnių Celsijaus temperatūrai, Diazo ir Sidabro gauta metalinio vandenilio fazė bus superlaidi.
Skaičiavimams buvo naudojama Eliashbergo lygčių sistema, kuri tiksliausiai leidžia nustatyti kritinę temperatūrą cheminei medžiagai pereinant į superlaidžią būseną. Šios sistemos sprendimas leido apskaičiuoti kritinę metalinio vandenilio virsmo superlaidininku temperatūrą. Tačiau paaiškėjo, kad ši temperatūra yra daug žemesnė nei kambario temperatūra ir yra lygi minus 58 laipsniams Celsijaus.
„Žinoma, tokia temperatūra netrukdys daugybei techninių superlaidininkų naudojimo, tačiau su sąlyga, kad įmanoma gauti didelius metalo vandenilio kiekius. Tuo tarpu dar reikia įrodyti, kad pagamintas nedidelis kiekis metalinio vandenilio “, - aiškino Kudryashov.
Kalbant apie Harvardo universiteto profesorių Isaacą Silverą, jis šiuo metu daro naują deimantinę vise metaliniam vandeniliui gauti.
Anna Urmantseva