هیدروژن فلزی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
سیارات غول پیکر گازی مانند مشتری (تصویر بالا) و زحل شاید دارای مقادیر زیادی از هیدروژن فلزی (رنگ خاکستری در تصویر) باشند

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 پیش بینی شده بود، اما به دلیل نیاز به فشار بالا (صدها گیگاپاسکال) تا سال ۲۰۱۶ میلادی در آزمایشگاه مشاهده نشده بود.

در 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.[۱]

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).[۲] شده‌اند که این ادعا در ابتدای سال ۲۰۱۷ میلادی با انتشار رسمی این یافته در نشریه ساینس، تأیید گردید.[۲][۳]

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

پیشنهاد ابررسانا بودن[ویرایش]

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.[۴] هیدروژن جامد

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Metallic hydrogen»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۳۰ آذر ۱۳۹۲).
  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. ۲٫۰ ۲٫۱ 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.