Зачем физики охотятся за металлическим водородом
На модерации
Отложенный
С конца 1800-х годов физики выдвигают теории о возможности создания металлического водорода. Подкрепляет эти теории то, что металлический водород гипотетически обнаружен по всей Солнечной системе. Например, считается, что внутренности Юпитера состоят из металлического водорода — сильное давление внутри газового гиганта сжимает газ в сверхпроводящий металл, который создает сильное магнитное поле планеты. Но на Земле попытки получить металлический водород до сих не увенчались успехом.
В 1935 году физики Юджин Вигнер и Хиллард Белл Хантингтон опубликовали статью в журнале химической физики, в которой предположили, что водород может быть металлическим при высоких давлениях. Они выдвинули гипотезу, что это произойдет при 25 гигапаскалях (GPa) — в 250 000 раз превышающем атмосферное давление на уровне моря.
"На самом деле давление должно быть еще выше", - говорит в интервью Live Science Юджин Грегорьянц, профессор физики Эдинбургского университета, изучающий экстремальные условия. Предсказания Вигнера и Хантингтона служат нижним пределом высокого давления, необходимого для достижения металлического состояния, сказал он.
Свойства этого металлического состояния будут необычными, предполагает Грегорьянц. Одна идея предсказывает, что водород будет жидким в своей металлической форме и может оказаться сверхпроводником.
Новые сверхпроводники важны, потому что существующие варианты хрупки и работают только при чрезвычайно низких температурах. Сверхпроводники необходимы для современных технологий, таких как компьютерные чипы и аппараты магнитно-резонансной томографии.
Комментарии
Всё, ради чего физики хотят получить металлический водород, это убедиться, что в этом состоянии водород станет сверхпроводником? Остальные предположения даже не озвучены. Условия существования металлического водорода настолько "экзотические", что практического применения они не получат. Похоже незамутнённый научный интерес в чистом виде. Математическое моделирование, как я понимаю, "не катит"? Причём энергия связи электрона с ядром в водороде много выше, чем в металлах/сплавах получащих свойство сверхпроводимости в определённых условиях, так что и сверхпроводимость металлического водорода может не подтвердитья. И магнитное поле Юпитера обусловлено другими элементами в ядре.
Виктор Козлов, как раз математические модели и показывают существование такой формы водорода. Водорода на Земле много, если удастся придумать способ превращения его в сверхпроводник, это даст толчок развитию технологий.
Виктор Козлов, Сверхпроводимости мешает температура, из за которой атомы дрожжат и мешают направленному движению электронов. В металлах свободных электронов много и их температурный хаос ещё больше препятствует направленному движению.
Маша Ободина, использовать ГАЗ, который ВОЗОЖНО становится сверхпроводником при фантастических давлениях, как проводник? Это фантастика.
Виктор Козлов, так они сначала убедятся, что гипотетические свойства металла соответствуют ожиданиям, а потом будут думать как его использовать.