هیدروژن فلزی

هیدروژن فلزی (به انگلیسی: metallic hydrogen) حالتی از ماده تباهیده، در فازهای هیدروژن است که در آن هیدروژن به عنوان یک رسانای الکتریکی عمل می‌کند. وجود چنین حالتی به صورت نظری در سال ۱۹۳۵ توسط یوجین ویگنر فیزیکدان مجاری‌الاصل آمریکایی پیش‌بینی شده بود، اما به دلیل نیاز به فشار بسیار بالا (صدها گیگاپاسکال) تا سال ۲۰۱۶ میلادی در آزمایشگاه مشاهده نشده بود.

سیارات غول پیکر گازی مانند مشتری (تصویر بالا) و زحل شاید دارای مقدار زیادی از هیدروژن فلزی (رنگ خاکستری در تصویر) باشند

در شرایط دما و فشار بالا، هیدروژن فلزیممکن است که به صورت مایع و نه جامد وجود داشته‌باشد و پژوهش‌گران بر این باورند که هیدروژن در چنین حالتی و در مقدارهای بزرگی در بخش‌های به‌شدت زیر فشار جاذبهٔ داخلی مشتری، زحل، و برخی از سیاره‌های فراخورشیدی وجود دارد.[1]

پژوهش‌گران دانشگاه هاروارد، رنگا دایاس و ایساک سیلورا در اکتبر سال ۲۰۱۶ مدعی مشاهدهٔ آزمایشگاهی هیدروژن فلزی در فشاری حدود ۴۹۵ گیگاپاسکال (۴٬۹۵۰٬۰۰۰ bar؛ ۴٬۸۹۰٬۰۰۰ اتمسفر استاندارد؛ ۷۱٬۸۰۰٬۰۰۰ پوند بر اینچ مربع).[2] شده‌اند که این ادعا در ابتدای سال ۲۰۱۷ میلادی با انتشار رسمی این یافته در نشریه ساینس، تأیید گردید.[2][3]

در این فشار، هیدروژن ممکن است به عنوان مایع به جای جامد وجود داشته باشد. تصور می‌شود که هیدروژن فلزی مایع در مقدارهای بزرگ در فضای داخلی فشرده شدهٔ گرانشی مشتری، زحل و برخی از سیاره‌های تازه کشف شدهٔ فراخورشیدی موجود باشد.

پیشنهاد ابررسانا بودن

در سال ۱۹۶۸، نیل اشکرافت پیشنهاد کرد که هیدروژن فلزی ممکن است یک بررسانا در دمای اتاق (۲۹۰ K یا ۱۷ درجه سانتی گراد) باشد، که این بسیار بالاتر (و کاملاً مطلوب‌تر) از هر گونه مادهٔ نامزد تاکنون شناخته شده برای ابررسانایی است. این فرضیه بر پایه احتمال وجود میدان‌های برهم‌کنش قوی (مورد انتظار) بین الکترون‌های هادی و ارتعاشات شبکهٔ فونون است.[4] هیدروژن جامد

جستارهای وابسته

منابع
  1. Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. (2004). "Chapter 3: The Interior of Jupiter". In Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press. ISBN 0-521-81808-7.
  2. Crane, L. (26 January 2017). "Metallic hydrogen finally made in lab at mind-boggling pressure". New Scientist. Retrieved 2017-01-26.
  3. Dias, R. P.; Silvera, I. F. (2017). "Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen". Science. arXiv:1610.01634. doi:10.1126/science.aal1579.
  4. Ashcroft, N. W. (1968). "Metallic Hydrogen: A High-Temperature Superconductor?". Physical Review Letters. 21 (26): 1748–1749. Bibcode:1968PhRvL..21.1748A. doi:10.1103/PhysRevLett.21.1748.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.