“圣杯”金属氢将改变一切

这种物质有可能彻底改变从太空旅行到能源网的一切。

两位哈佛大学的科学家成功创造了一种全新的物质，这种物质长期以来被认为是物理学的“圣杯”——金属氢，这种材料具有无与伦比的力量，有朝一日可以推动人类进入深空。该研究于2017年1月发表在该杂志上科学。

科学家通过将氢样品加压到比地球中心存在的每平方英寸更多磅来制造金属氢。这将分子从固态中分解出来，并允许粒子分解成原子氢。

我们目前拥有的最好的火箭燃料是液体氢和液态氧，燃烧后用作推进剂。这种物质的功效用“比冲”来表征，比冲是衡量燃料能给火箭带来推动力的指标。

“美国国家航空航天局或空军的人告诉我，如果他们能把(比冲)从450秒增加到500秒，那将对火箭技术产生巨大影响，”哈佛大学自然科学托马斯·d·卡伯特教授艾萨克·西尔维拉告诉记者相反的通过电话。“如果你能触发金属氢恢复到分子相，计算出来的[能量释放]是1700秒。”

金属氢有可能使火箭在一个阶段就进入轨道，甚至允许人类进入轨道探索外行星。金属氢被预测为“亚稳态”——这意味着如果你在非常高的压力下制造它，然后释放它，它将保持在那个压力下。例如，钻石是石墨的亚稳态形式。如果你拿石墨，给它加压，然后加热，它就变成了钻石；如果你去掉压力，它仍然是一颗钻石。但是如果你再加热它，它会变回石墨。

一个世纪前，科学家首次提出了金属氢原子的理论。Silvera与博士后研究员Ranga Dias一起创造了这种物质，自1982年以来一直在追逐它，并在阿姆斯特丹大学担任物理学教授。

金属氢也被预言是一种高温或者可能是室温的超导体。没有其他已知的室温超导体存在，这意味着应用是巨大的—特别是对电网而言，它会因散热而损失能量。它还可以促进未来高速列车的磁悬浮；显著提高的性能电动汽车；彻底改变能源的生产和储存方式。

但这仍有可能是几十年后的事。实际应用的下一步是确定金属氢是否确实是亚稳态的。现在Silvera的数量非常少。如果这种物质被证明是亚稳态的，它可能被用来制造室温晶体，并通过将原子氢喷洒到表面上，像种子一样使用它来生长更多，就像人造钻石的制造方法一样。