首个金属氢样本“诞生”

压力下:物理学家不相信氢在钻石砧座中被压缩成金属状态的说法。

照片来源:MaxAlexander/科学摄影图书馆

两位物理学家说，他们完成了一项物理学家已经尝试了80多年的壮举:在巨大的压力下压碎氢，使其成为发光金属。

然而，其他研究人员对这一长期以来屡遭失败的领域的新成就深表怀疑。

10月1日，马萨诸塞州哈佛大学的物理学家兰加·迪亚斯(Ranga Dias)和艾萨克·西尔维拉(Isaac Silvera)首次在预印文本服务器arXiv上发表了他们的研究成果，这篇文章立即招致了批评。今年1月26日，《科学》杂志发表了对该报告的同行评议，但怀疑者称其包含的信息太少。

五名专家在一次采访中表示，他们不相信这一说法，需要更多的证据。"我认为这篇文章不可信。"位于法国布鲁尔的沙特原子能委员会的物理学家保罗·洛贝尔说。

西尔维拉和迪亚斯表示，他们希望在进一步核实获得的易碎材料之前公布他们的初步观察结果。

自1935年以来，在实验室中生产金属氢一直是高压研究人员的梦想。当时，理论第一次预言了这种物质的存在。当在铁砧中被挤压到足够大的压力时，氢可以导电，这是金属状态的特征。理论家说，这种材料还有其他特性，例如，即使在室温下，它也能像超导体一样没有任何电阻。

近年来，物理学家在压力超过地球中心的钻石砧之间放置了微小的氢样本。这个实验非常复杂，可能会出错。研究人员观察到，随着压力的变化，材料从透明变成黑色，这表明当电子聚集在一起时，它们可以吸收可见光的光子。但是从来没有人证明过能够反射光线的闪亮金属氢的存在。2011年，德国马克斯·普朗克化学研究所的物理学家发表的一份报告引起了争议。领导该小组的米哈伊尔·埃雷梅特说，他们没有提供确凿的证据。

迪亚斯和西尔维拉说，他们能够在比其他人更大的压力下挤压氢气。为了做到这一点，他们使用了一个可以放在低温恒温器中的铁砧，这样他们就可以将氢样本冷却到绝对零度以上。他们还说，他们找到了一种更好的抛光钻石尖端的方法，从而消除了可能破坏这些钻石的不规则性。然后他们拧了一个螺丝，将压力增加到4950亿帕斯卡，相当于海平面大气压力的500万倍。

"然后，它突然变成一个强有力的反射样本，你认为它是唯一可能的金属."西尔维拉说。通过显微镜观察，样品看起来像金属氢一样发光和反射光。

但是其他研究人员不相信。华盛顿特区卡耐基科学研究所的地球物理学家亚历山大·冈查罗夫说，研究人员看到的闪光物质仍然远离真正的金属氢。冈查罗夫以前批评过西尔维亚的方法。他认为闪光材料可能是氧化铝，它覆盖在砧座的金刚石顶端，在压力下可能会发生变化。

“如果他们想说服人们，他们需要重新进行实验，并实际测量压力的变化。”英格兰爱丁堡大学的物理学家尤金·劳贝尔说，“他们需要证明氧化铝在这样的压力范围内没有变成金属。”Loubeyre和其他研究人员认为Silvera和Dias高估了他们达到的压力水平。

然而，西尔维拉说，他只希望在进行确认实验之前发布信息，因为第二次实验可能会破坏他们珍贵的样本。"我们希望在这个样本上发表一个突破."他说。为了保存这种材料，他和迪亚斯把它放在低温恒温器中。他说实验室有两个低温恒温器，另一个用于其他实验。"既然这篇论文已经被接受，我们将进行进一步的实验."

尽管存在广泛的怀疑，由《科学》杂志和哈佛大学出版的媒体材料仍然自信地宣称科学家已经制造出了金属氢。“这是高压物理学的圣杯。”“这是迄今为止地球上第一个金属氢样本，”西尔维拉在哈佛大学的新闻发布会上说。(晋南)

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