Επανάσταση στη Φυσική: Δημιουργήθηκε πρώτη φορά στη Γη μεταλλικό υδρογόνο

1251

ρίπου 80 χρόνια μετά τη θεωρητική πρόβλεψή του το 1935, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ κατάφεραν επιτέλους -ως άλλοι σύγχρονοι αλχημιστές- να κάνουν πραγματικότητα τη δημιουργία μεταλλικού υδρογόνου.

Το μεταλλικό υδρογόνο θα μπορούσε θεωρητικά να φέρει επανάσταση στην τεχνολογία, επιτρέποντας τη δημιουργία υπερ-υπολογιστών, τρένων υψηλής ταχύτητας που θα «πετάνε» (θα λειτουργούν χωρίς επαφή με το έδαφος), εξαιρετικά αποδοτικών οχημάτων και εν γένει, μία δραματική βελτίωση όλων όσων έχουν σχέση με την ηλεκτρική ενέργεια.

Πέραν τούτων, που παραπέμπουν ευθέως σε φουτουριστικές ταινίες, η ανθρωπότητα θα είναι σε θέση να εξερευνήσει το Διάστημα όπως ποτέ πριν, εφόσον ωστόσο, δοθεί απάντηση στο υπ’ αριθμόν ένα ερώτημα, που είναι κατά πόσο το μέταλλο παραμένει σταθερό σε συνθήκες κανονικής πίεσης και θερμοκρασίας.

Εφόσον λοιπόν, όντως αυτό συνέβη -μερικοί φυσικοί αμφιβάλλουν σοβαρά- θα πρόκειται για ένα από τα πιο πολύτιμα νέα υλικά στον πλανήτη μας με δυνητικές εξωτικές ιδιότητες και ποικίλες χρήσιμες εφαρμογές, ιδίως χάρη στην υπεραγωγιμότητα του ηλεκτρισμού, δηλαδή στη δυνατότητα μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς αντίσταση.

Το ιερό δισκοπότηρο της Φυσικής υψηλών πιέσεων

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Φυσικών Επιστημών ‘Αϊζαακ Σιλβέρα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό «Science», ανέφεραν ότι χρειάζονται περαιτέρω έρευνες, καθώς δεν είναι βέβαιοι αν το μεταλλικό υδρογόνο τους είναι στερεό ή υγρό, αν και κλίνουν υπέρ της στερεάς εκδοχής.

«Πρόκειται για το ιερό δισκοπότηρο της Φυσικής υψηλών πιέσεων. Είναι το πρώτο δείγμα μεταλλικού υδρογόνου πάνω στη Γη, έτσι όταν το κοιτά κανείς, βλέπει κάτι που δεν έχει υπάρξει ποτέ πριν», δήλωσε ο ίδιος.

Το υδρογόνο είναι ένα άχρωμο αέριο, που υπό ειδικές συνθήκες μπορεί να μετατραπεί σε μέταλλο.

Το μεταλλικό υδρογόνο σε υγρή μορφή αποτελεί βασικό συστατικό των γιγάντιων πλανητών Δία και Κρόνου.

Πώς το έκαναν

Για να το δημιουργήσουν στη Γη, οι ερευνητές συμπίεσαν ένα μικροσκοπικό δείγμα υδρογόνου, ασκώντας πάνω του -με τη βοήθεια συνθετικών διαμαντιών- τεράστιες πιέσεις της τάξης των 495 γιγαπασκάλ, πολύ μεγαλύτερες από αυτές που ασκούνται στο κέντρο του πλανήτη μας.

Σε τόσο ακραίες συνθήκες πίεσης, το στερεό μοριακό υδρογόνο διασπάται και τα μόριά του αποσυντίθενται σε ατομικό υδρογόνο, το οποίο είναι μέταλλο. Ακόμη και όταν η υψηλή πίεση σταματά, το ατομικό υδρογόνο παραμένει μεταλλικό (είναι δηλαδή μετα-σταθερό).

Το επίτευγμα θα βοηθήσει τους επιστήμονες να απαντήσουν θεμελιώδη ερωτήματα για τη φύση της ύλης.

Αλλά επίσης θα ανοίξει το δρόμο για μια σειρά από πρακτικές επαναστατικές εφαρμογές, όπως οι υπεραγωγοί ηλεκτρισμού σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου. Κάτι τέτοιο θα μεταμορφώσει τις μεταφορές, την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, τη διαστημική εξερεύνηση κ.α.

Οι δύσπιστοι και οι συγκρατημένοι 

«Χρειάζεται τρομερή ποσότητα ενέργειας για να δημιουργηθεί το μεταλλικό υδρογόνο. Και αν μετατραπεί ξανά σε μοριακό υδρογόνο, τότε όλη αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται, δημιουργώντας το πιο ισχυρό πυραυλικό καύσιμο που είναι γνωστό στον άνθρωπο, φέρνοντας έτσι επανάσταση στην πυραυλική τεχνολογία», δήλωσε ο Σιλβέρα. Αυτό, μεταξύ άλλων, θα διευκολύνει την εξερεύνηση άλλων μακρινών πλανητών.

Όμως στο παρελθόν κατά καιρούς είχαν γίνει ξανά ανακοινώσεις περί δημιουργίας μεταλλικού υδρογόνου, για να διαψευσθούν αργότερα.

Και αυτή τη φορά, ουκ ολίγοι φυσικοί σε διάφορες χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γαλλία), σύμφωνα με το «Nature», δήλωσαν πως δεν έχουν καθόλου πειστεί ότι όντως δημιουργήθηκε μεταλλικό υδρογόνο και επιφυλάσσονται, εωσότου γίνουν περισσότερα πειράματα.

—————————————————————

 

tvxs