Po 80 let v řadě se „vědecké lidstvo“snaží vytvářet kovový vodík. To se stalo doslova fixním nápadem: pro dosažení vzniku ideálního kovu se supravodivostí při pokojové teplotě, „plnění“nejsilnějšího raketového paliva, materiál pro vytvoření „štítu“před neutronovou bombou.
Přechod na „kovovou scénu“potvrdil v roce 1935 Eugene Wigner a Bell Huntington. Tvrdili, že při pokojové teplotě se vodík změní na kovovou formu při tlaku 25 GPa a začne vykazovat vlastnosti supravodiče. Od té doby, fyzici, kteří pracují s vysokými tlaky, se zdálo, že stojí za to trochu „sčítat“, jak se bude předpovídat: vodík se stane pevným. Původně vypočtený tlak 300 tisíc atmosfér se však již zvýšil na pět milionů a kovový vodík dosud nebyl získán.
Technicky je prakticky nemožné dosáhnout takového tlaku na Zemi, dokonce ani v jádru naší planety nepřekročí tlak tři miliony atmosfér. Poté, co tlak „překročil“milion, vyšlo najevo, že budeme muset vzít něco nejtěžšího, například diamanty, z nich postavit kleště a stisknout, minimalizovat co nejvíce místo působení síly. Takový diamantový svěrák byl vytvořen, používaný vědci z Harvardské univerzity (Isaac Silver, Thomas D. Cabot, Ranga Diaz) a podařilo se mu dosáhnout fáze kovového vodíku, která byla šťastně hlášena celému světu v časopise Science.
A tady je smůla: jakmile se Isaac Silver a jeho kolegové chystali vytáhnout, jeden z diamantů se rozpadl na „skvrny prachu“a vzorek sám neodvolatelně zmizel - nikdo ho nemohl najít. Zní to samozřejmě velmi zajímavě, ale ve skutečnosti, jak říkají fyzici, není nic překvapivého. Tlak pěti milionů atmosfér je přesně konečná síla diamantu. Když se odstraní stres, komory se často ničí. Jeden z diamantů se úplně zhroutil a vodík se zjevně dostal do plynného stavu. Je třeba pochopit, že mluvíme o mikroskopické dávce látky. Pro získání „šíleného“tlaku jsou diamanty naostřeny a vtlačeny do kovového těsnění s otvorem uprostřed. Plyn je čerpán do malého prostoru (10-50 mikronů). Byl stlačen do stavu kovu, protože podle vědcůod průhledného po neprůhledný. Ztráta průhlednosti je hlavním kritériem pro přeměnu plynu na kov.
Ztráta jediného vzorku kovového vodíku na světě rozdělila svět na dvě poloviny: jedna skupina vědců se domnívá, že vzorek s kovovým vodíkem skutečně existuje, zatímco jiní jsou stále více nakloněni věřit, že to byl jen sen stárnoucího profesora - Isa
Valentin Nikolaevič Ryzhov - náměstek ředitele pro vědu Ústavu fyziky vysokého tlaku pojmenovaný po L. F. Vereshchagina, doktor fyzikálních a matematických věd / Ústav pro vysokotlakou fyziku pojmenovaný po L. F. Vereshchagin
Zástupce ředitele pro vědu, Ústav fyziky vysokého tlaku LF Vereshchagina Valentin Nikolaevič Ryzhov, doktor fyziky a matematiky, je na straně optimistů: „Vypadá to, že Isaac Silver nakonec přece jen dostal neprůhledný vodík. Ale nemohl to být čistý kovový vodík, ale jeho polovodičový stav. Můj kolega Mikhail Eremets, bývalý zaměstnanec našeho ústavu, také najednou obdržel polovodičový stav vodíku, po kterém Isaac Silvera a společnost napsali dopis, který jeho objev odmítl. Nyní, když Silver zveřejnil své výsledky, objevily se dopisy „opačným směrem“, které uvádějí, že experimenty, které provedl, nejsou dostatečně přesvědčivé, aby mluvily o objevu v celosvětovém měřítku. Myslím, že při uvedených tlacích by mohl kovový vodík stále vznikat,ale za normálních podmínek nemůže být v metastabilním stavu. Proto, když to Silvera chtěla vytáhnout, vzorek prostě přešel do plynu. “
Ale vedoucí katedry aplikované matematiky Národní výzkumné jaderné univerzity "MEPhI", doktor fyzikálních a matematických věd Nikolai Alekseevič Kudryashov, má sklon věřit, že celý příběh s kovovým vodíkem Isaaca Silver je jen velká touha, která se předává jako realita.
Propagační video:
Nikolay Alekseevich Kudryashov - vedoucí katedry aplikované matematiky, Národní výzkumná jaderná univerzita MEPhI, doktorka fyziky a matematiky / NRNU MEPhI
"Abych byl upřímný, vůbec netuším, kde na Zemi můžeš vyvinout tak velký tlak," říká Nikolai Kudryashov. - Je jasné, že teoretici vše vypočítali už dávno, a při tomto tlaku a uvedené teplotě by se však vodík měl stát kovovým, jak však víme, teorie a praxe se někdy zásadně liší. Nyní je většina vědců ochotna věřit, že tento experiment nebyl čistý. Důležité je, že to nikdo nemůže opakovat a „opakovatelnost“je hlavním úkolem vědy. “
Nicméně ruští teoretičtí fyzici z MEPhI, včetně samotného Kudryasova, vypočítali, že při tlaku pěti milionů atmosfér a teplotě mínus 268 stupňů Celsia bude fáze kovového vodíku získaná Diazem a Silverem supravodivá.
Pro výpočty byl použit Eliashbergův systém rovnic, který nejpřesněji umožňuje určit kritickou teplotu pro přechod látky do supravodivého stavu. Řešení tohoto systému umožnilo vypočítat kritickou teplotu přechodu kovového vodíku do supravodiče. Ukázalo se však, že tato teplota je mnohem nižší než teplota místnosti a rovná se minus 58 stupňů Celsia.
"Taková teplota samozřejmě nebude rušit četné technické aplikace supravodičů, ale za podmínky, že je možné získat kovový vodík ve velkém množství." Mezitím je třeba ještě prokázat výrobu malého množství kovového vodíku, “vysvětlil Kudryashov.
Pokud jde o profesora na Harvardské univerzitě Isaac Silver, v současné době vyrábí nový diamantový svěrák pro získání kovového vodíku.
Anna Urmantseva