Už 80 rokov sa „vedecké ľudstvo“snaží vyrábať kovový vodík. Dosiahol sa doslova fixný nápad: dosiahnuť ideálny kov so supravodivosťou pri izbovej teplote, „plnenie“najsilnejšieho raketového paliva, materiál na vytvorenie „štítu“pred neutrónovou bombou.
Prechod na „kovovú scénu“odôvodnili v roku 1935 Eugene Wigner a Bell Huntington. Tvrdili, že pri izbovej teplote sa vodík zmení na kovovú formu pri tlaku 25 GPa a začne vykazovať vlastnosti supravodiča. Odvtedy, fyzici, ktorí pracujú s vysokými tlakmi, sa zdalo, že sa oplatí trochu „pridať“, ako sa predpovedá: vodík sa stane pevným. Pôvodne vypočítaný tlak 300 tisíc atmosfér sa však už zvýšil na päť miliónov a kovový vodík ešte nebol získaný.
Z technického hľadiska je prakticky nemožné dosiahnuť taký tlak na Zemi, a to ani v jadre našej planéty nepresahuje 3 milióny atmosfér. Keď tlak „prekročil“milión, vyšlo najavo, že budeme musieť vziať niečo najťažšie, napríklad diamanty, z nich zostrojiť kliešte a stlačiť, čo najviac minimalizovať miesto pôsobenia sily. Taký diamantový zverák bol vytvorený, ktorý používali vedci z Harvardskej univerzity (Isaac Silver, Thomas D. Cabot, Ranga Diaz) a podarilo sa mu dosiahnuť štádium kovového vodíka, ktoré bolo v denníku Science šťastne hlásené celému svetu.
A tu je smola: hneď ako ho Isaac Silver a jeho kolegovia vytiahli, jeden z diamantov sa rozpadol na „škvrny prachu“a samotná vzorka neodvolateľne zmizla - nikto to nemohol nájsť. Znie to samozrejme veľmi zaujímavo, ale v skutočnosti, ako hovoria fyzici, v tom nie je nič prekvapujúce. Tlak piatich miliónov atmosfér je presne konečnou silou diamantu. Keď sa odstráni stres, komory sa často ničia. Jeden z diamantov sa úplne zhroutil a vodík sa zrejme dostal do plynného stavu. Je potrebné pochopiť, že hovoríme o mikroskopickej dávke látky. Na získanie „bláznivého“tlaku sú diamanty nabrúsené a vtlačené do kovového tesnenia s otvorom v strede. Plyn sa čerpá do malého priestoru (10 až 50 mikrónov). Bol stlačený do stavu kovu, pretože podľa vedcovod priehľadnej po nepriehľadnú. Strata priehľadnosti je hlavným kritériom premeny plynu na kov.
Strata jedinej vzorky kovového vodíka na svete rozdelila svet na dve polovice: jedna skupina vedcov verí, že vzorka s kovovým vodíkom skutočne existuje, zatiaľ čo iní majú čoraz väčší sklon veriť, že to bol len sen starnúceho profesora - Isa.
Valentin Nikolaevič Ryzhov - zástupca riaditeľa pre vedu Ústavu fyziky vysokého tlaku L. F. Vereshchagina, doktorka fyzikálnych a matematických vied / Ústav fyziky vysokého tlaku pomenovaný po L. F. Vereshchagin
Zástupca riaditeľa pre vedu, Ústav fyziky vysokého tlaku LF Vereshchagina Valentin Nikolaevič Ryzhov, doktorka fyziky a matematiky, je na strane optimistov: „Zdá sa, že Isaac Silver dostal koniec koncov nepriehľadný vodík. Ale nemohol to byť čistý kovový vodík, ale jeho polovodičový stav. Môj kolega Michail Eremets, bývalý zamestnanec nášho inštitútu, tiež dostal naraz polovodičový stav vodíka, po ktorom Isaac Silvera a spoločnosť napísali list, ktorý vyvrátil jeho objav. Keď Silver zverejnil svoje výsledky, listy sa objavili „opačným smerom“, v ktorých sa uvádza, že experimenty, ktoré vykonal, nie sú dostatočne presvedčivé na to, aby hovorili o objave v globálnom meradle. Myslím si, že pri uvedených tlakoch by ešte mohol vzniknúť kovový vodík,za normálnych podmienok však nemôže byť v metastabilnom stave. Preto, keď to Silvera chcela odstrániť, vzorka práve prešla na plyn. ““
Ale vedúci Katedry aplikovanej matematiky Národnej výskumnej jadrovej univerzity "MEPhI", doktor fyzikálnych a matematických vied Nikolai Alekseevič Kudryashov, má sklon veriť, že celý príbeh kovového vodíka Isaaca Silvera je len veľká túžba, ktorá sa odovzdáva ako realita.
Propagačné video:
Nikolay Alekseevich Kudryashov - vedúci katedry aplikovanej matematiky, Národný výskum Jadrová univerzita MEPhI, doktorka fyziky a matematiky / NRNU MEPhI
"Aby som bol úprimný, netuším, kde na Zemi môžete vyvinúť taký veľký tlak," hovorí Nikolai Kudryashov. - Je zrejmé, že teoretici vypočítali všetko dávno a pri tomto tlaku a stanovenej teplote by sa mal vodík stať kovovým, ako vieme, teória a prax sa niekedy dramaticky líšia. Väčšina vedcov má v súčasnosti sklon veriť, že tento experiment nebol čistý. Dôležité je, že to nikto nemôže opakovať a „opakovateľnosť“je hlavnou úlohou vo vede.
Ruskí teoretickí fyzici z MEPhI, vrátane samotného Kudryasova, napriek tomu spočítali, že pri tlaku 5 miliónov atmosfér a teplote mínus 268 stupňov Celzia by bola fáza kovového vodíka získaného Diazom a Silverom supravodivá.
Na výpočty sa použil Eliashbergov systém rovníc, ktorý umožňuje najpresnejšie určiť kritickú teplotu prechodu látky do supravodivého stavu. Riešenie tohto systému umožnilo vypočítať kritickú teplotu prechodu kovového vodíka na supravodič. Ukázalo sa však, že táto teplota je oveľa nižšia ako teplota miestnosti a rovná sa mínus 58 stupňov Celzia.
„Takáto teplota samozrejme nezasahuje do mnohých technických aplikácií supravodičov, ale pod podmienkou, že je možné získať kovový vodík vo veľkých množstvách. Medzitým sa musí ešte dokázať výroba malého množstva kovového vodíka, “vysvetlil Kudryashov.
Pokiaľ ide o profesora na Harvardskej univerzite Isaaca Silvera, v súčasnosti vyrába nový diamantový zverák na získavanie kovového vodíka.
Anna Urmantseva