Алмазные наковальни в момент сближения. Они используются для достижения громадного давления, необходимого при получении металлического водорода
В прошлом месяце команда ученых из Гарвардского университета во главе с Исааком Силвера (Isaac Silvera) и Ранга Диасом (Ranga Dias) заявила о получении металлического водорода. Для перевода газа в металлическое состояние потребовалось использовать алмазные наковальни, усиленные оксидом алюминия. Благодаря этому удалось достичь огромного давления в 495 ГПа.
При этом специалисты не успели выяснить, какую форму металла они получили — твердую или жидкую. Сами они считают, что смогли получить жидкую форму металлического водорода. К сожалению, теперь выяснить этот момент не представляется возможным, поскольку один из алмазов наковальни разрушился в ходе проведения очередных измерений, а образец водорода пропал.
Возможно, этот образец просто потерялся, поскольку его размеры очень малы: диаметр составляет всего 10 микрометров. Это примерно в пять раз меньше диаметра волоса человека. Так что вполне может быть, что сейчас металлический водород лежит где-то в лаборатории и ждет, пока его найдут.
Также может быть, что после разрушения алмазной оболочки образец испарился. Теория предсказывает, что металлический водород должен быть стабильным. Но как все обстоит на самом деле, неясно. Если в этой части теория ошибается, металлический водород, полученный в лаборатории, вполне мог быть нестабильным и при снижении давления просто испариться. Неприятность произошла более недели назад, за несколько минут до упаковки алмазной наковальни для отправки в измерительную лабораторию Argonne National Laboratory, которая располагается в Чикаго.
«Он пропал. Водород либо где-то лежит, либо он снова превратился в газ. Мы не знаем», — говорит один из ученых. Он также заявил, что расстроен случившимся, но сейчас команда готовит новую наковальню, которая будет более прочной. «Мы проведем новый эксперимент для проверки того, сможем ли мы достичь того же давления, что в и первый раз, получив металлический водород», — говорит он.
В то, что группа ученых из Гарварда получила металлический водород, поверили не все специалисты. Для подтверждения этого необходимо было провести ряд тестов, которые, к сожалению, проведены не были, включая проверку электропроводности материала. Все металлы — проводники электричества, и если бы оказалось, что образец в алмазной наковальне тоже его проводит, в получении металлического водорода удалось бы убедить почти все научное сообщество. После того, как образец был утерян, в его получении стали сомневаться многие физики. Ряд ученых не были убеждены в удаче коллег из Гарварда и до инцидента, а после него скептиков стало гораздо больше.
«Статья неубедительна», — говорит о публикации коллег Поль Лубер (Paul Loubeyre), физик из французского Комиссариата по атомной энергии.
Изображение алмазных наковален, сжимающих образец молекулярного водорода. При высоком давлении водород переходит в атомарное состояние, как показано справа. Источник: Dias & Silvera, 2017
По словам Сильверы, они с коллегами как раз собирались отправить образец для обследования при помощи синхротрона в Аргоннской национальной лаборатории, это старейший национальный исследовательский центр Министерства энергетики США. Перед отправкой образца ученые решили измерить давление в алмазной наковальне еще раз, при помощи инфракрасного лазера. Но если прежде измерения такого типа проводились без проблем, то сейчас все пошло не так. «Как только мы включили лазер, алмазы разрушились. Один из них превратился в пыль», — объясняет Сильвера.
«Это одна из проблем, которые уже случались в других командах, но мы считали, что нас это не коснется. Мы уже проводили измерения прежде, но, как видим, что-то со временем изменилось. Вероятно, в алмазах появились дефекты, возможно, это была диффузия водорода. Мы не знаем, что случилось», — заявил Сильвера.
В то же время, он уверен, что может получить больше металлического водорода — если не в следующем эксперименте, то очень скоро. Кроме того, ученый уверен, что повторение эксперимента убедит некоторых скептиков.
«То, что образец исчез, ничего не говорит о валидности образца. Каждый, кто работает с высоким давлением, знает, что время от времени подобное случается. Важно то, что мы провели измерения отражательной способности образца, это надежно», — говорит физик. — «Поэтому случившееся не катастрофа, мы просто разочарованы из-за того, что не можем больше проводить измерения образца».
«Скептики будут всегда, мой им совет — попробовать повторить эксперимент — мы показали все, что мы делаем с высоким давлением, получив в лаборатории металлический водород, поэтому и другие команды смогут сделать это», — считает Сильвера. — «Это научный метод и это лучше, чем просто подвергать сомнению наши результаты».
На следующем этапе ученые собираются использовать синтетические алмазы другого типа, которые, предположительно, будут более стабильными. По их словам, из случившегося сделаны выводы, поэтому образец не будет находиться в лаборатории так долго, его отправят на изучение практически сразу.
«Это может случиться, если держать образец слишком долгое время, тогда его целостность каким-либо образом может быть нарушена, так что следующий раз, после достижения высокого давления, мы проведем измерения так быстро, как только сможем», — говорят ученые.
Комментарии (50)
alexover
24.02.2017 16:22-3А можно заголовок сменить на что-то более желтое? А то не хватает желтизны что-то
Zul_Kifl
24.02.2017 16:36+10Тот редкий случай, когда я надеюсь, что это не сарказм. Ибо при всем желании не вижу в заголовке ничего желтого.
Silvatis
24.02.2017 17:41-7ну, по мне он и правда звучит как то не очень. В мире очень много металлического водорода, ну, теоретически по крайней мере. И может таки пришельцы есть и используют это вещество повсеместно (ну мало ли!). В заголовке «в мире» лишнее, мир несколько больше, чем наша планетка.
*Но можно больше пафоса нагнать ака «Человечество потеряло свой единственный образец м.в.» =)Zul_Kifl
24.02.2017 18:18+11Вот я не соглашусь. Образец — это нечто, сохраняемое для исследования. Металлического водорода может быть сколько угодно, а образец — только один.
А уж под миром всю жизнь подразумевали только Землю и ничего больше. Да, есть более широкие определения, но употреблять слово «мир» в значении «Земля, человечество» вполне допустимо.Silvatis
24.02.2017 18:36-3С образцом пожалуй соглашусь, но у пришельцев тоже может быть десяток таких)
По поводу термина мир — тут мои личные тараканы страдают, так то вы правы. Оно звучит как двоемыслие Оруэлла. никогда не любил такой вариант употребления. С моей колокольни — это не столько узкий смысл, сколько устаревшее понятие с тех славных времен, когда в головах людей мира за пределами земли не было… ну разве, что был дополнительно небесный, или там за край плоской карты под текстуры провалится.Zul_Kifl
24.02.2017 18:42+1Вот, кстати, соглашусь по поводу устаревания понятия. Но привычка, привычка — дело святое. Так что здесь мои консервативные тараканы с вашими не согласны =)
olgerdovich
24.02.2017 18:09желтое то, что вообще-то неочевидно, как с этим образцом металлического водорода вообще иметь дело. И тезис «Теория предсказывает, что металлический водород должен быть стабильным» не уточняет условий и характера стабильности. Вероятно, имелась в виду все-таки метастабильность при обычных условиях.
А статья и заголовок написаны так, будто это как, скажем, подкову выковал — она теперь твоя, а потерял — ССЗБ.
Вон уже первый же комментер анекдот про железные шары цитирует.
Akon32
24.02.2017 18:16+1"Ученые потеряли единственный в мире образец металлического водорода" звучит почти так же обвинительно, как "Учёные изнасиловали единственного в НИИ журналиста".
Zul_Kifl
24.02.2017 18:29+1Не баян, а классика)
А заголовок может звучать сколь угодно обвинительно, лишь бы не грешил против истины. В этом конкретном может и не хватает точности, olgerdovich выше развернул мысль, но и прямой лжи я в нем не вижу. А это, по нынешним временам, неплохо.
BalinTomsk
24.02.2017 23:58+1Продаю металлический водород, самовывоз с Юпитера.
Mad__Max
25.02.2017 01:37+1Ну кто так объявления пишет. По почему не указано, кто подъем из ядра оплачивает?
Это важно. С орбиты забрать желающие думаю вполне нашлись бы.VerdOrr
25.02.2017 02:49«С орбиты» это «от Юпитера», «с Юпитера» это с поверхности, кмк.
Но Вы, конечно же, правы — про добычу ни слова не сказано. =)Mad__Max
25.02.2017 19:03Ну обычно подразумевается с поверхности. Но тут конкретно у Юпитера с этим сложности — у него с поверхностью как-то вообще не очень — не понятно где еще атмосфера, а что уже можно считать поверхностью.
В общем не годное объявление для межпланетной барахолки. Так слоника не продать.
olgerdovich
24.02.2017 17:57Можно, думаю, так:
Гарвардские ученые «потеряли» свой образец металлического водорода прямо перед проверкой их достижения!
BubaVV
24.02.2017 16:33+12Хорошо, что лед-9 не потеряли
NeoCode
24.02.2017 19:05-4А кто знает, какими свойствами обладает этот металлический водород? Может быть как раз такими как лед-9. Никто же не проверял :)…
IvUyr
27.02.2017 14:00Я, конечно, извиняюсь, но что такое лёд-9?
Mad__Max
27.02.2017 21:30+1Вымышленный источник и причина БП: Лёд-девять
Есть и реальный Лед-9, у которого оказались конечно другие свойства: Лёд IX
ScoutUa
24.02.2017 16:43>В то, что группа ученых из Германии получила металлический водород, поверили не все специалисты
А Гарвард уже в Германию переехал?
pudovMaxim
24.02.2017 17:40+3А, т.е. они не потеряли, а просто не там ищут?))
ScoutUa
24.02.2017 17:53-4Похоже что да))
P.S. Автор исправил, а какой то слоупок не решился обьясниться, только минус тыкнул :)
В ПМ принято сообщать орфографические ошибки, а это ошибка копипасты газетной…
FluffyMan
24.02.2017 18:05Может минус ткнули потому что не в личку сообщили. Ведь именно в личку принято сообщать об ошибках в тексте (и да, это не орфографическая, в данном случае, была ошибка). А Вы решили съязвить.
P.S. минус ставил не я.
P.P.S. минусов будет еще больше. Человека «слоупком» обозвали(ScoutUa
24.02.2017 18:10-2Принято в личку сообщать ошибки, но в данном случае уже просто печально, до чего опускают уровень GT — мало того, что статья желтая (побольше громких заявлений, побольше повторений, побольше воды в тексте), так автор даже не считает нужным вычитать свой текст перед публикацией.
На счет обозвал — человек может написать свое мнение, именно для этого сделаны комменты под постомZenitchik
24.02.2017 21:55-3статья желтая (побольше громких заявлений, побольше повторений, побольше воды в тексте)
ППКС. Впрочем, должен отметить, что снаружи Хабр выглядит презентабельнее, чем изнутри. Когда попадаешь на него через гугль — находишь преимущественно достойные статьи. А вот по подписке…
Arxitektor
24.02.2017 18:14-5Как я понимаю в оптический микроскоп увидеть эту штуку можно без проблем.
Думаю здесь замешан человек паук. В одном из фильмов тритьевые сферы были.
И похоже из металлического трития )
Kladproraba
24.02.2017 18:30+1Это был только первый шаг, а как говориться: первый блин всегда комом. Создадут ещё, не успокоятся пока не создадут, и не остановятся на достигнутом. Создавать, создавать, создавать — таков девиз учёных.
Garbus
24.02.2017 20:45+2Нууу, судя по описанию разных эксперементов, скоре «Ломать, ломать и еще раз ломать!». И собирая разлетевшиеся кусочки образца выяснять «Что же это было изначально?». Слишком уж далеко наука зашла в микромир — электроны, атомы и т.д., не хотят щупаться без удара молотком.
Kladproraba
24.02.2017 21:47Строить и ломать, потом заново строить, одним словом — экспериментировать, это всего лишь простое человеческое любопытство, но, благодаря этому любопытству мы имеем то, что имеем.
VerdOrr
25.02.2017 02:59Синтез и анализ — сможете назвать другие методы реальных (не умозрительных) исследований?
Garbus
25.02.2017 09:31Ну назвать «простым любопытством» тот же БАК к примеру, это перебор.
Нынче сложно представить открытие сделанное «в гараже». Если конечно это не нечто теоретическое, после обработки данных из публичных (и не очень) источников.
Zenitchik
24.02.2017 21:46+7Теория предсказывает, что металлический водород должен быть стабильным
Если мне не изменяет память — МЕТАстабильным. Бьюсь об заклад, что при разрушении алмазной наковальни было достаточно причин для перехода его из метастабильного состояния в стабильное. Нужно напоминать, какое его состояние является стабильным в нормальных условиях?
p_fox
25.02.2017 12:38+3«Так что вполне может быть, что сейчас металлический водород лежит где-то в лаборатории и ждет, пока его найдут.»
Магнитиком поводить, он и найдется.
m0Ray
25.02.2017 14:12Мне в этой истории другое непонятно. Как они вообще умудрились сжать образец с двух сторон так, чтобы он не вытек в остальные четыре?
tmin10
25.02.2017 16:01Для перевода газа в металлическое состояние потребовалось использовать алмазные наковальни, усиленные оксидом алюминия. Благодаря этому удалось достичь огромного давления в 495 ГПа.
m0Ray
25.02.2017 16:39Возможно, я неверно сформулировал вопрос. Зайдём с другой стороны. Почему при сдавливании образца с двух сторон он не вытек в остальных направлениях? Что его удержало?
А так — ну, попробуйте сдавить каплю воды между двумя карандашами…Mad__Max
25.02.2017 19:06+1В вики неплохо описана общая схема подобных опытов: Ячейка с алмазными наковальнями
Celtis
25.02.2017 16:36Так что вполне может быть, что сейчас металлический водород лежит где-то в лаборатории и ждет, пока его найдут.
А что у него с магнитными свойствами?
Juggernaut
Ага, "… один сломал, второй потерял" (с) народное.
Sirion
Зашёл оставить этот комментарий.