Про металлический водород в научно-популярных источниках очень много разной информации. В большинстве случаев проблематика сводится к тому, что металлический водород чрезвычайно сложно получить в лаборатории. Упоминается тут Юпитер, где этого металлического водорода сколько хочешь. А всё потому, что в глубине Юпитера невероятное по меркам нашей планеты давление.
Водород сжимается настолько, что из газа получается твёрдое тело. Причем, при рассматриваемом диапазоне давлений, материал начинает вести себя именно как металл. Характерные физические свойства металлов всем нам известны.
И вот относительно недавно было отмечено, что в лаборатории удалось получить тот самый металлический водород. Вот только на главный вопрос мало кто обратил внимание. Получить-то получили...А как его сохранить?
Нужно или постоянно поддерживать это давление, или пытаться добиться подходящего состояния, которое будет устойчивым. Такое состояние называется метастабильным. Далеко не в каждом случае оно сохраняется.
Например, возьмем алмазы. Это метастабильное состояние углерода. Вы наверняка помните, что алмаз получается простым сжатием. Решетка перестраивается таким образом, что образуются новые стабильные связи. Получается, что углерод в этом состоянии становится метастабилен и алмаз сохраняет свою форму и свойства. Когда внешнее давление снимается, то алмаз остаётся алмазом.
Однако, расчёт показал, что почти все предсказанные в настоящее время структуры металлического водорода будут нестабильны при нулевом давлении, и нет энергетического барьера между атомными фазами и двухатомными изолирующими фазами водорода. Фактически это чистая математика. При сжатии должна формироваться такая структура, необходимая энергия для разрушения которой будет большей, чем энергия свободных флуктуаций субатомных частиц. В случае водорода такое неравенство не выполняется. Без внешнего давления элемент должен развалиться.
Впрочем, многие ученые настаивают на том, что металлический водород всё-таки должен сохранить свои свойства. Группа ученых предсказали (и тоже математически), что водород будет метастабильным металлом с потенциальным барьером 1 эВ. То есть, если бы давление на металлический водород было ослаблено, он остался бы в металлической фазе, точно так же, как алмаз является метастабильной фазой углерода. Однако другой коллектив отметил, что время метастабильности водорода может быть коротким из-за туннельного механизма, при котором атомы в атомной решетке переходят в молекулярные состояния.
Поскольку кроме как математически проверить это пока невозможно, а те ничтожные количества металлического водорода, которые получили в лаборатории столь малы, что исследовать их невозможно, остаётся ждать появления хоть какой-то экспериментальной базы. По факту ни одна из идей выше не была проверена и вся логика сугубо гипотетическая.
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта! Там самое интересное по теме.
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект! И не забывайте нажать на ДЗЕН-колокол 🔔