ดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ที่มีลักษณะเป็นแก๊สนั้นเต็มไปด้วยไฮโดรเจน และพฤติกรรมของธาตุภายใต้ความกดดันสามารถอธิบายลักษณะบางอย่างของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้ ทะเลของโลหะไฮโดรเจนเหลวที่ไหลอาจเป็นแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ( SN: 6/25/16, p. 16 ) การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะไฮโดรเจนที่อยู่ลึกเข้าไปในดาวเคราะห์ดังกล่าวอาจช่วยไขปริศนาที่มีมายาวนานเกี่ยวกับดาวเสาร์: ยักษ์ที่ล้อมรอบนั้นสว่างอย่างไม่คาดคิด ฟิสิกส์ของปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับฮีเลียมภายในดาวเคราะห์สามารถให้คำอธิบายได้
นักวิทยาศาสตร์กลุ่มที่สองกำลังตามล่าหาไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเหลว
โดยใช้ชุดเทคโนโลยีที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง นักวิจัยเหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก โดยใช้ประโยชน์จากความสามารถของเครื่องจักรใหม่ที่ทรงพลังซึ่งออกแบบมาสำหรับการทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันในห้องทดลองระดับชาติที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาล การทดลองเหล่านี้แสดงหลักฐานที่น่าเชื่อถือที่สุดเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะจนถึงตอนนี้ แต่ในรูปของเหลวของไฮโดรเจน ไม่ใช่ของแข็ง เครื่องจักรขนาดมหึมาเหล่านี้ระเบิดไฮโดรเจนในชั่วพริบตา ส่งแรงกดดันและอุณหภูมิที่พุ่งสูงขึ้นชั่วคราว การทดลองดังกล่าวมีอุณหภูมิที่ร้อนจัด หลายพันเคลวิน ด้วยความร้อนแบบนั้น โลหะไฮโดรเจนจะปรากฏที่ความดันต่ำกว่าและเข้าถึงได้ง่ายกว่า
โครงสร้างที่เป็นไปได้สำหรับสามเฟสที่เป็นของแข็งของไฮโดรเจน: เฟส III (บนสุด), เฟส IV (กลาง) และเฟสโลหะตามทฤษฎี (ด้านล่าง)
JM MCMAHON ET AL/REVIEWS OF MODERN PHYSICS 2012
การสร้างเงื่อนไขดังกล่าวต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน เครื่อง Z ซึ่งตั้งอยู่ที่ Sandia National Laboratories ใน Albuquerque ทำให้เกิดการระเบิดของพลังงานไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่รุนแรงมาก ในชั่วพริบตา ตัวเครื่องสามารถจ่ายไฟได้ประมาณ 80 เทราวัตต์ (หนึ่งเทราวัตต์เป็นกำลังการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา)
เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เครื่อง Z
เพื่อยิงแผ่นโลหะลงในตัวอย่างดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่มีโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนหนึ่งตัวในนิวเคลียส ซึ่งสร้างแรงกดดันสูงที่บีบอัดวัสดุ นักวิทยาศาสตร์รายงานเมื่อปีที่ แล้วใน Science Marcus Knudson จาก Sandia และ Washington State University ใน Pullman กล่าวว่า “มันเริ่มต้นอย่างโปร่งใส และทึบแสง และหลังจากนั้นเราจะเห็นการสะท้อนแสงที่เพิ่มขึ้น”
อีกกลุ่มหนึ่งกำลังดำเนินกลยุทธ์ที่แตกต่างออกไป โดยใช้เลเซอร์ที่ล้ำหน้าที่สุดในโลก ที่ National Ignition Facility ที่ Lawrence Livermore นักวิทยาศาสตร์ได้ปะทะไฮโดรเจนเพื่อสร้างแรงกดดันและอุณหภูมิสูง แม้ว่าข้อสรุปของการทดลองนี้จะยังไม่ได้รับการตีพิมพ์ แต่นักฟิสิกส์ Gilbert Collins จาก Lawrence Livermore หนึ่งในผู้นำของการทดลองกล่าวว่า “เราได้ผลลัพธ์ที่สวยงามจริงๆ”
การทดลองครั้งแรกเพื่อแสดงหลักฐานของไฮโดรเจนโลหะเหลวได้ดำเนินการที่ Lawrence Livermore ในปี 1990 ทีมนักฟิสิกส์รวมถึงวิลเลียม เนลลิส ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ฮาร์วาร์ด ใช้เครื่องมือคล้ายปืนที่ซับซ้อนเพื่อยิงโพรเจกไทล์ให้กลายเป็นไฮโดรเจนด้วยความเร็วที่รวดเร็วจนแทบระเบิด ไฮโดรเจนที่เป็นผลลัพธ์ ได้นำ กระแสไฟฟ้าชั่วขณะ ( SN: 4/20/96, p. 250 )
การทดลองเหล่านี้ต้องเผชิญกับอุปสรรค เป็นการยากที่จะวัดอุณหภูมิในระบบดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงคำนวณแทนที่จะวัดโดยตรง แต่นักวิจัยหลายคนยังคงเชื่อมั่นในผลลัพธ์เหล่านี้ Ashcroft จาก Cornell กล่าวว่า “ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะถูกผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคการกระแทก”
นักวิทยาศาสตร์บางคนยังคงมีคำถาม Collins กล่าวว่า “เป็นการยากที่จะบอกได้ว่ามีบางอย่างที่เป็นโลหะหรือไม่ที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ แม้ว่าพวกเขาต้องการอุณหภูมิสูงเพื่อไปถึงเฟสของเหลวของโลหะ แต่นักฟิสิกส์บางคนกำหนดโลหะตามพฤติกรรมของมันที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ การทดลองในปัจจุบันประสบแรงกดดันสูงที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์มากที่สุดเพื่อผลิตไฮโดรเจนโลหะเหลวที่ค่อนข้างเย็น
นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการทดลองเซลล์ทั่งเพชรขนาดเท่าฝ่ามือปฏิเสธที่จะถูกละเว้นจากการกระทำของโลหะเหลว พวกเขาเริ่มใช้เลเซอร์พัลส์เพื่อให้ความร้อนและละลายไฮโดรเจนที่อัดแน่นเข้าไปในเซลล์ ผลที่ได้ทำให้เกิดความขัดแย้งใหม่ในหมู่คู่แข่ง ใน การทบทวนทางกายภาพ Bของเดือนเมษายน Silvera และผู้เขียนร่วมรายงานว่าเกิดไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเหลว แต่ภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน Goncharov และคนอื่น ๆ พบเพียง ไฮโดรเจนเซมิคอนดักเตอร์ไม่ใช่โลหะ พวกเขารายงานผลของพวกเขาใน Physical Review Letters ในเดือนมิถุนายน
Ceperley นักทฤษฎีจากรัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า “ขณะนี้มีวิกฤตการณ์บางอย่างกับการทดลองที่แตกต่างกัน “และมีกิจกรรมมากมายพยายามหาว่าใครถูก” สำหรับตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์จะปรับปรุงเทคนิคของตนต่อไปจนกว่าจะบรรลุข้อตกลง
ผู้เล่นรายใหญ่ได้บรรลุข้อตกลงร่วมกันมาก่อน ไฮโดรเจนที่เป็นของแข็งสี่ขั้นตอนได้รับการจัดตั้งขึ้นแล้ว และนักวิจัยเห็นด้วยกับเงื่อนไขบางประการที่ไฮโดรเจนที่เป็นของแข็งจะละลาย
credit : sweetdivascakes.com sweetlifewithmary.com sweetretreatbeat.com sweetwaterburke.com tenaciouslysweet.com thegreenbayweb.com thetrailgunner.com titanschronicle.com tjameg.com travel-irie-jamaica.com
