Juba 80 aastat järjest on "teaduslik inimkond" näinud vaeva metallilise vesiniku loomisel. See sai sõna otseses mõttes fikseeritud ideeks: saavutada toatemperatuuril ülijuhtivusega ideaalse metalli ilmumine, kõige võimsama raketikütuse "täitmine", materjal neutronipommist "kilbi" loomiseks.
Üleminekut "metallilavale" õigustasid 1935. aastal Eugene Wigner ja Bell Huntington. Nad väitsid, et toatemperatuuril muundub vesinik rõhul 25 GPa metalliliseks vormiks ja hakkab ilmutama ülijuhi omadusi. Pärast seda tundus kõrge rõhuga töötavatele füüsikutele, et see on väärt väikest "täiendamist", kuna ennustatud juhtub: vesinik muutub tahkeks. Algselt arvutatud rõhk 300 tuhat atmosfääri on aga juba kasvanud viieks miljoniks ja metallilist vesinikku pole veel saadud.
Tehniliselt on sellist survet Maale praktiliselt võimatu saavutada, isegi meie planeedi tuumas ei ületa rõhk kolme miljonit atmosfääri. Pärast seda, kui rõhk ületas miljoni, selgus, et peame võtma midagi raskeimat, näiteks teemandid, ehitama neist tangid ja vajutama, minimeerides jõu rakendamiskohta nii palju kui võimalik. Selline teemantide vise loodi, neid kasutasid Harvardi ülikooli teadlased (Isaac Silver, Thomas D. Cabot, Ranga Diaz) ja neil õnnestus saavutada metallilise vesiniku staadium, millest teatati õnnelikult kogu maailmale ajakirjas Science.
Ja siin on halb õnn: niipea, kui Isaac Silver ja ta kolleegid selle välja tirisid, varises üks teemant "tolmukildudeks" ja proov ise kadus pöördumatult - keegi ei suutnud seda leida. See kõlab muidugi väga intrigeerivalt, kuid tegelikult, nagu väidavad füüsikud, pole selles midagi üllatavat. Viie miljoni atmosfääri rõhk on just teemandi ülim tugevus. Kui stress on eemaldatud, hävitatakse kambrid üsna sageli. Üks teemantidest varises täielikult kokku ja vesinik läks ilmselt gaasilises olekus. Tuleb mõista, et me räägime aine mikroskoopilisest annusest. "Hullu" rõhu saamiseks teritatakse teemandid ja surutakse need metallist tihendisse, mille keskel on auk. Gaas pumbatakse väikesesse ruumi (10-50 mikronit). Ta suruti metalli olekuks, kuna teadlaste sõnulläbipaistvast läbipaistmatuks. Gaasi metalliks muutmise peamine kriteerium on läbipaistvuse kaotamine.
Maailma ainsa metallilise vesiniku proovi kaotamine jagas maailma kaheks pooleks: üks teadlaste rühm usub, et metallilise vesinikuga proov eksisteeris, teised aga kipuvad üha enam uskuma, et see oli ainult vananeva professori - Isa unistus
Valentin Nikolaevich Ryzhov - tema nimelise kõrgrõhkkonnafüüsika instituudi teaduse asedirektor L. F. Vereshchagina, füüsiliste ja matemaatikateaduste doktor / kõrgsurvefüüsika instituut L. F. Vereshchagin
Kõrgsurvefüüsika instituudi teaduse asedirektor LF Vereshchagina füüsika- ja matemaatikadoktor Valentin Nikolaevich Ryzhov on optimistite poolel: “Näib, et Isaac Silver sai ju läbipaistmatu vesiniku. Kuid see ei saa olla puhas metalliline vesinik, vaid selle pooljuhtiv olek. Mu kolleeg Mihhail Eremets, meie instituudi endine töötaja, sai korraga ka vesiniku pooljuhtide staatuse, mille järel Isaac Silvera ja ettevõte kirjutasid tema avastuse ümber lükkava kirja. Nüüd, kui Silver on oma tulemused avaldanud, on ilmunud kirjad “vastupidises suunas”, milles öeldakse, et tema tehtud katsed pole piisavalt veenvad, et rääkida avastusest globaalses mastaabis. Ma arvan, et näidatud rõhul võib metallilist vesinikku ikkagi tekkida,kuid see pole normaalsetes tingimustes metastabiilses seisundis. Seetõttu, kui Silvera tahtis selle välja võtta, läks proov lihtsalt gaasi."
Kuid Riikliku Teadusliku Tuumaülikooli "MEPhI" rakendusmatemaatika osakonna juhataja, füüsikaliste ja matemaatikateaduste doktor Nikolai Aleksejevitš Kudrjašov kaldub arvama, et kogu Isaac Silveri metallilise vesinikuga seotud lugu on lihtsalt suur soov, mis kandub tegelikkusena edasi.
Reklaamvideo:
Nikolai Aleksejevitš Kudrjašov - Riikliku Teadusliku Tuumaülikooli MEPhI rakendusmatemaatika osakonna juhataja, füüsika ja matemaatika doktor / NRNU MEPhI
"Ausalt öeldes pole mul aimugi, kus Maal saab nii suurt survet avaldada," ütleb Nikolai Kudryashov. - On selge, et teoreetikud on kõik juba ammu välja arvutanud ning sellel rõhul ja näidatud temperatuuril peaks vesinik muutuma metalliliseks, kuid nagu me teame, erinevad teooria ja praktika mõnikord põhimõtteliselt. Nüüd kaldub enamik teadlasi uskuma, et see eksperiment polnud puhas. Oluline on, et keegi ei saaks seda korrata ja teaduse peamine ülesanne on korratavus.
Sellest hoolimata arvutasid MEPhI-st pärit vene teoreetilised füüsikud, sealhulgas Kudryashov ise, et viie miljoni atmosfääri rõhu ja temperatuuri miinus 268 kraadi Celsiuse järgi oleks Diazi ja Hõbeda poolt saadud metallilise vesiniku faas ülijuhtiv.
Arvutuste tegemiseks kasutati Eliashbergi võrrandisüsteemi, mis kõige täpsemini võimaldab määrata kriitilise temperatuuri aine üleminekuks ülijuhtivasse olekusse. Selle süsteemi lahendus võimaldas arvutada metallilise vesiniku ülijuhiks ülemineku kriitiline temperatuur. Siiski selgus, et see temperatuur on toatemperatuurist palju madalam ja võrdub miinus 58 kraadi Celsiuse järgi.
„Muidugi ei häiri selline temperatuur ülijuhtide arvukaid tehnilisi rakendusi, kuid tingimusel, et metallilist vesinikku on võimalik saada suurtes kogustes. Vahepeal on vaja tõestada isegi väikese koguse metallilise vesiniku tootmine,”selgitas Kudryashov.
Mis puutub Harvardi ülikooli professori Isaac Silverisse, siis praegu valmistab ta metallilise vesiniku saamiseks uut teemantvissi.
Anna Urmantseva
