Еще в далеком 1935 году ученые из Принстонского университета США Юджин Вигнер и Белл Хантингтон обосновали теоретическое существование высокотемпературной сверхпроводимости водорода. Физики утверждали, что при давлении в 25 гигапаскалей и комнатной температуре водород должен перейти в металлическое состояние и стать сверхпроводником. Спустя 80 лет эту теорию наконец-то удалось реализовать на практике! И сделала это команда исследователей из Гарвардского университета.
По мнению профессора Айзека Сильвера, соавтора открытия, это настоящий «священный Грааль в физике высоких давлений и первый образец металлического водорода на Земле».
Чтобы перевести первый элемент периодической системы химических элементов в металл, ученые поместили его между двумя алмазами, охладили до 5,5 кельвинов и применили гигантское давление в 495 гигапаскалей. С помощью спектроскопических измерений исследователи убедились, что у них получился именно металлический водород.
Переход водорода в металлическое состояние ценен его гипотетическими поразительными свойствами. Прежде всего, в теории новый материал способен проводить электрический ток без сопротивления даже при комнатной температуре, что может стать настоящей революцией в области передачи и хранения электроэнергии. Кроме этого, металлический водород также может быть использован в качестве наиболее мощного на сегодняшний день ракетного топлива, которое теоретически позволит выводить на орбиту Земли значительно более тяжелые грузы.
Впрочем, следует отметить, что известие из Гарварда вызвало немало скептических отзывов, причем среди скептиков есть специалисты, работающие в той же или смежных областях. Они заявляют, что в опубликованной статье содержится слишком мало данных, которые могли бы подтвердить реальность этого достижения.
«Полная ерунда. — заявил Юджин Грегорьянц из Эдинбургского университета. — Как и все, кто работает с водородом под высоким давлением, я поражен тем, что публикуется в журнале Science».
Однако не все скептики столь непреклонны.
«Я знаю, что многие специалисты в области высоких давлений высказывают свои сомнения, указывая, что высокая отражательная способность может объясняться присутствием загрязнений в составе алмазов, например, окиси алюминия. Однако если им действительно удалось достичь давления почти в 500 гигапаскалей в алмазном прессе, можно ожидать перехода в металлическое состояние водорода», — заявил профессор Маркус Кнудсон из Национальных лабораторий Сандии.
С ним в целом согласен Джеффри Макмахон из университета штата Вашингтон.
«Что касается микроскопического количества полученного материала — такого рода эксперименты всегда проводятся в небольших алмазных прессах. Тут предстоит решать две проблемы. Во-первых, попытаться получить одновременно большее количество материала; во-вторых, что будет намного сложнее, убедиться, что материал сохраняет свои свойства после снятия давления», — говорит американский ученый.
«Ответ на второй вопрос остается открытым», — считает он.
Впрочем, такое сопротивление открытию в научных кругах является естественным — без скептицизма не было бы науки.
Напоследок отметим, что, если открытие подтвердится, оно станет одним из самых выдающихся достижений прикладной физики за последние десятилетия.
Источники: BBC, Популярная механика