Некоторые привычные вещи, наблюдаемые в нашем мире, претерпевают невообразимые изменения в недрах таких газовых гигантов как Юпитер.
Например, газообразный водород, оказавшись в условиях гигантского давления, меняется настолько, что приобретает металлические свойства. Зная об этом, ученые давно мечтают получить металлический водород в лабораторных условиях, так как область его применения будет невероятно обширной если не бесконечной.
В том, что в условиях чрезвычайно высокого давления водород приобретает металлические свойства нет ничего удивительного. Любой изолирующий материал (например, кислород) тоже обретет металлические свойства, оказавшись в схожих условиях.
На сегодняшний день известен единственный способ получения металлического водорода: атомы водорода необходимо сжимать алмазной «наковальней» до тех пор, пока свойства газа не начнут радикально меняться. В теории этот процесс был отработан еще 80 лет назад, но до недавнего времени, когда доходило до практики, то ничего не выходило.
Однако команде французских физиков, которую возглавили Пол Дюма, Пол Лубейр и Флорент Очелли, вероятно, все же удалось получить металлический водород. Большинство ученых, которые не участвовали в исследовании, считают, что прорыв действительно был достигнут.
Металлический водород — не фантастика
В рамках эксперимента была собрана «наковальня», где в этот раз алмазные наконечники имели тороидальную форму (визуально это похоже на бублик), а не плоскую, как ранее. Инновационный подход позволил команде физиков достичь давления в 600 ГПа, что на 200 ГПа больше предыдущего рекорда. Современный инфракрасный спектрометр, размещенный на рабочей установке Synchrotron SOLEIL, помогал беспрецедентно точно снимать показания.
Когда образец водорода оказался под давлением в 495 ГПа и при температуре в -193 градусов по Цельсию, то он стал активно поглощать инфракрасное излучение, что указывало на осуществление фазового перехода.
На авторов эксперимента тут же посыпался шквал критики, так как предыдущие заявления других ученых о создании металлического водорода в лабораторных условиях оказывались ошибочными (или осознанно ложными). Но на защиту французских исследователей встал физик из Аргоннской национальной лаборатории Мэддери Сомаязулу, который в интервью интернет-изданию Gizmodo сказал:
«Было совершено открытие, достойное Нобелевской премии. Когда случается прорыв, то критика представляет собой адекватную реакцию научного сообщества. Вероятно, что перед нами одно из наиболее всеобъемлющих исследований водорода».
Сомаязулу отметил, что он лично знаком с авторами исследования и не сомневается в их компетентности.
«Пол Дюма — крайне последовательный и осторожный в заявлениях ученый», — заверил Сомаязулу.
Поддержал авторов открытия и физик Александр Гончаров, являющийся штатным сотрудником Института Карнеги. Примечательно, что в 2017 году он раскритиковал другую команду исследователей, которая уверяла всех в достигнутом результате. Сейчас же он, как и Мэддери Сомаязулу, уверен в результатах.
«Я думаю, что перед нами убедительные доказательства и металлический водород был получен, — сказал Гончаров в интервью Gizmodo. — Имеются некоторые неточности, но последующие эксперименты это исправят».
Зачем нужен металлический водород?
Даже при комнатной температуре он обладает сверхпроводящими свойствами и является метастабильным (сохраняет свойства после нормализации давления). Это без преувеличения способно привести к электротехнической революции.
