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液體金屬哪里有賣(mài),氫可以是金屬嗎

云知道液體

直到2016年10月，哈佛大學(xué)的兩位物理學(xué)家聲稱(chēng)已經(jīng)制造出金屬氫，但是遭到了包括我們中科院在內(nèi)的一些科學(xué)家的質(zhì)疑 。合肥研究所按照其方法重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是沒(méi)有得到金屬氫 。氫是宇宙中最豐富的元素，金屬氫并不罕見(jiàn)，但地球上并不具備產(chǎn)生金屬氫的條件 。因此，直到1935年，科學(xué)家才預(yù)言氫可以具有金屬性質(zhì) 。
看科普節(jié)目，木星內(nèi)部有大量液態(tài)金屬氫，氫可以是金屬嗎？為什么？

液體金屬哪里有賣(mài),氫可以是金屬嗎


氫當(dāng)然可以金屬形態(tài)存在，只不過(guò)讓我們印象中的氣態(tài)氫變成金屬氫，所需要的環(huán)境不一樣罷了 。這有點(diǎn)類(lèi)似水在不同的溫度和壓力下也有固、液、氣常見(jiàn)的三種形態(tài) 。對(duì)于金屬的定義，一般是以我們的感官來(lái)判斷的，比如說(shuō)要具有光澤，有延展性，具有良好的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性等這些物理性質(zhì) 。但這樣來(lái)區(qū)分金屬與非金屬有些不太精確，在一定的環(huán)境溫度和壓力時(shí)，一些金屬也會(huì)變成絕緣體，一些絕緣體也變成導(dǎo)體 。
比如鋼鐵在極低的溫度下，光澤就消失了，變的非常脆，也失去了導(dǎo)電性 。所以，對(duì)于金屬還是從微觀的角度去看，一般來(lái)說(shuō)，某一元素（單質(zhì)）的原子間是通過(guò)金屬鍵鏈接的就可以看做是金屬，因?yàn)樵娱g只要有足夠的能量（電離能），原子就能失去電子，特別是最外層的電子，形成自由電子 。你可以想象成所有的金屬陽(yáng)離子是浸泡在一片電子海洋中，而我們看到的很多金屬性質(zhì)，都是和這些電子和金屬鍵有關(guān)的，比如，金屬具有金屬光澤是因?yàn)槟切┳杂呻娮釉谖樟丝梢?jiàn)光后，自己“留下”一部分能量，再把大都不同波長(zhǎng)的光子發(fā)射回來(lái)，這就是金屬光澤 。
而金屬的延展性是金屬鍵并沒(méi)有把金屬原子固定住，原子之間可以進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)而不會(huì)破壞整個(gè)金屬結(jié)構(gòu) 。其實(shí)，在天體物理學(xué)家眼中，所有元素都可以看做為金屬，包括氫，因?yàn)槿绻o氫原子施加足夠大的壓力，氫原子上的那個(gè)電子就能克服其原子核的吸引力而跑到相鄰的原子上了，這就讓電子有了“流動(dòng)性”，氫也就具有了導(dǎo)電性——于是科學(xué)家稱(chēng)之為金屬氫 。
氫是宇宙中最豐富的元素，金屬氫也不算稀有，但在地球上沒(méi)有產(chǎn)生金屬氫的條件，所以，直到1935年，科學(xué)家才預(yù)測(cè)到氫可以有著金屬的性質(zhì) 。但是，由于當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠先進(jìn)，所以盡管做了許多試驗(yàn)，仍然無(wú)法制造出金屬氫 。直到2016年10月，兩個(gè)哈佛大學(xué)的物理學(xué)家宣稱(chēng)制造出了金屬氫，但遭到了一些科學(xué)家的質(zhì)疑，其中也有咱們的中科院，合肥研究所按其方法重復(fù)了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是沒(méi)有得到金屬氫 。
說(shuō)句題外話，實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性是檢驗(yàn)科學(xué)研究成果的一項(xiàng)重要指標(biāo) 。下圖是哈佛團(tuán)隊(duì)發(fā)布的金屬氫照片：在2017年2月，哈佛大學(xué)這個(gè)金屬氫團(tuán)隊(duì)宣布，“由于團(tuán)隊(duì)操作失誤，制造出的那個(gè)金屬氫樣本消失了 ?！焙冒桑思沂遣皇钦娴脑斐鰜?lái)咱先不去管了，在2019年12月，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所極端環(huán)境量子物質(zhì)中心團(tuán)隊(duì)宣布，在極端高溫高壓條件下成功獲得了金屬態(tài)氫和氘 。
【液體金屬哪里有賣(mài),氫可以是金屬嗎】這一成果已發(fā)表在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊《高級(jí)科學(xué)》上 。氫氣為什么這么有吸引力？它有很多優(yōu)點(diǎn) 。金屬氫是一種高密度高儲(chǔ)能的材料，在室溫下也是一種超導(dǎo)體 。如果能工業(yè)化制備，將會(huì)給電子、材料和能源領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化 。只是離這個(gè)目標(biāo)還有一段距離，也許可控核聚變離我們更近 。雖然很難把氫從地球上弄出來(lái)，但它在宇宙中還是很常見(jiàn)的，尤其是在一些氣體行星系統(tǒng)中，因?yàn)槟切┚薮蟮臍怏w行星內(nèi)部有足夠高的壓力和溫度，尤其是木星作為太陽(yáng)系行星的“老大” 。如果你能進(jìn)入木星內(nèi)部13000英里的深度，這里的壓力達(dá)到200萬(wàn)個(gè)大氣壓，溫度超過(guò)6000K，那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)周?chē)臍浞肿犹幱诟邷馗邏褐?。

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