Že 80 let zapored se "znanstveno človeštvo" bori za ustvarjanje kovinskega vodika. To je postalo dobesedno fiksna ideja: doseči nastanek idealne kovine s superprevodnostjo pri sobnih temperaturah, "polnjenje" najmočnejšega raketnega goriva, materiala za ustvarjanje "ščita" pred nevtronsko bombo.
Prehod na "kovinski oder" sta leta 1935 utemeljila Eugene Wigner in Bell Huntington. Trdili so, da se bo pri sobni temperaturi vodik pretvoril v kovinsko obliko pri tlaku 25 GPa in začel pokazati lastnosti superprevodnika. Od takrat se je fizikom, ki delajo z visokimi pritiski, zdelo, da je vredno malo "dodatka", kot se bo zgodilo napovedano: vodik bo postal trden. Vendar se je prvotno izračunani tlak 300 tisoč atmosfer že povečal na pet milijonov, kovinski vodik pa še ni bil pridobljen.
Tehnično je tako nemogoče doseči tak pritisk na Zemlji, tudi v jedru našega planeta tlak ne presega treh milijonov atmosfer. Potem ko je pritisk "presegel" milijon, je postalo jasno, da bomo morali vzeti nekaj najtežjega, na primer diamante, iz njih izdelati klešče in pritisniti, kar najbolj zmanjšati točko uporabe sile. Takšne diamantne viseče naprave so ustvarili znanstveniki z univerze Harvard (Isaac Silver, Thomas D. Cabot, Ranga Diaz) in uspeli doseči stopnjo kovinskega vodika, o čemer so z veseljem poročali ves svet v reviji Science.
In tu je slaba sreča: takoj ko so jo Isaac Silver in njegovi sodelavci izvlekli, se je eden od diamantov zrušil v "prah", sam vzorec pa je nepreklicno izginil - nihče ga ni mogel najti. Seveda se sliši zelo intrigantno, a v resnici, kot pravijo fiziki, v tem ni nič presenetljivega. Tlak v petih milijonih atmosfer je natančno največja moč diamanta. Ko odstranimo stres, se komore uničijo precej pogosto. Eden od diamantov se je popolnoma sesul, vodik pa je menda prešel v plinasto stanje. Treba je razumeti, da govorimo o mikroskopskem odmerku snovi. Da bi dosegli "nori" pritisk, se diamanti ostrijo in stisnejo v kovinsko tesnilo z luknjo na sredini. Plin se črpa v majhen prostor (10-50 mikronov). Stisnjen je bil na stanje kovine, saj po mnenju znanstvenikov oz.od prozornega do neprozornega. Izguba preglednosti je glavno merilo za preoblikovanje plina v kovino.
Izguba edinega svetovnega vzorca kovinskega vodika je svet razdelila na dve polovici: ena skupina znanstvenikov meni, da je vzorec s kovinskim vodikom res obstajal, drugi pa so vse bolj naklonjeni prepričanju, da so bile le sanje starajočega se profesorja - Isa
Valentin Nikolajevič Ryzhov - namestnik direktorja za znanost Inštituta za fiziko visokega tlaka v L. F. Vereshchagina, doktorica fizikalnih in matematičnih ved / Inštitut za fiziko visokega tlaka v L. F. Vereshchagin
Namestnik direktorja za znanost, Inštitut za fiziko visokega tlaka LF Vereshchagina Valentin Nikolajevič Ryzhov, doktor fizike in matematike, je na strani optimistov: "Zdi se, da je Isaac Silver navsezadnje dobil neprozoren vodik. Toda to ne bi smel biti čisti kovinski vodik, temveč njegovo polprevodniško stanje. Tudi moj kolega Mihail Eremets, nekdanji uslužbenec našega inštituta, je naenkrat prejel polprevodniško stanje vodika, nakar sta Isaac Silvera in družba napisala pismo, s katerim je zavrnila njegovo odkritje. Zdaj, ko je Silver objavil svoje rezultate, so se pojavila pisma "v nasprotni smeri", ki navajajo, da poskusi, ki jih je izvedel, niso dovolj prepričljivi, da bi lahko govorili o odkritju v svetovnem merilu. Mislim, da bi lahko pri navedenih pritiskih kovinski vodik še vedno nastal,vendar v normalnih pogojih ne more biti v metastabilnem stanju. Kadar ga je Silvera hotela vzeti, je vzorec šel v plin."
Toda vodja oddelka za uporabno matematiko Nacionalne raziskovalne jedrske univerze "MEPhI", doktor fizike in matematike Nikolaj Aleksejevič Kudryashov je nagnjen, da verjame, da je celotna zgodba s kovinskim vodikom Isaaca Silverja le velika želja, ki se prenese kot realnost.
Promocijski video:
Nikolaj Aleksejevič Kudryashov - vodja oddelka za uporabno matematiko Nacionalne raziskovalne jedrske univerze MEPhI, doktor fizike in matematike / NRNU MEPhI
"Če sem iskren, ne vem, kje na Zemlji lahko izvajate tako velik pritisk," pravi Nikolaj Kudryashov. - Jasno je, da so teoretiki že davno izračunali vse in pri tem tlaku in navedeni temperaturi bi moral vodik postati kovinski, vendar se, kot vemo, teorija in praksa včasih bistveno razlikujeta. Zdaj je večina raziskovalcev nagnjena k temu, da ta poskus ni bil čist. Pomembno je, da tega nihče ne more ponoviti, "ponovljivost" pa je glavna naloga v znanosti ".
Kljub temu pa so ruski teoretični fiziki iz MEPhI, vključno s samim Kudryashovom, izračunali, da bi bila faza kovinskega vodika, ki jo dobita Diaz in Silver, pri tlaku pet milijonov atmosfer in temperaturi minus 268 stopinj Celzija superprevodna.
Za izračune je bil uporabljen sistem enačb Eliashberga, ki najbolj natančno omogoča določitev kritične temperature za prehod snovi v superprevodno stanje. Rešitev tega sistema je omogočila izračun kritične temperature prehoda kovinskega vodika v superprevodnik. Vendar se je izkazalo, da je ta temperatura precej nižja od sobne temperature in je enaka minus 58 stopinj Celzija.
»Seveda takšna temperatura ne bo motila številnih tehničnih uporab superprevodnikov, vendar pod pogojem, da je mogoče v velikih količinah dobiti kovinski vodik. Medtem je treba celo dokazati celo proizvodnjo majhne količine kovinskega vodika, je pojasnil Kudryashov.
Kar zadeva profesorja na univerzi Harvard Isaac Silver, trenutno izdeluje nove diamantne tulce za pridobivanje kovinskega vodika.
Anna Urmantseva