物理學家不相信氫氣在金剛石砧中被壓縮到金屬態的論斷。圖片來源：Max Alexander
兩名物理學家稱，他們完成了同行們為此嘗試了80多年的一項壯舉：在巨大壓力下壓碎氫氣，使其成為一種發光的金屬。
但其他研究人員則對這個長時間以來反復失敗的領域出現的新成果深表懷疑。
美國馬薩諸塞州哈佛大學物理學家Ranga Dias和Isaac Silvera最初將他們的研究結果于去年10月1日發表在預印文本服務器arXiv上，文章隨即招來批評。對該報告的一份同行評議于今年1月26日發表于《科學》，但質疑者說它包含的信息量過少。
5位專家在接受采訪時表示他們并不相信這一論斷，提出還需要更多證據。“我認為這篇文章并不可信。”法國布呂伊埃雷勒沙特原子能委員會物理學家Paul Loubeyre說。
Silvera和Dias表示，在對他們的脆弱性料展開進一步驗證之前，他們想先發表初步觀察到的結果。
從1935年開始，在實驗室中制作金屬氫就是高壓研究人員的夢想，當時理論首次預言了該物質的存在。當在一個砧中擠壓到足夠壓力時，氫氣就能導電，這是金屬態的一個特征。理論學家稱該材料還有其他的特征，如可以作為沒有任何阻力的超導體，即便在室溫下也是如此。
近年來，物理學家將微小的氫樣本放在壓力超過地心的金剛石砧之間。這項實驗非常復雜，可能會出現潛在的錯誤。研究人員曾觀察到隨著壓力變化，該材料從透明變黑，這表明當電子簇擁在一塊兒時，它們能夠吸收可見光的光子。但沒有人曾證明過可以反光的閃亮金屬氫的存在。2011年，由德國馬普學會化學所物理學家發表的一項報告引發了爭議。帶領該團隊的Mikhail Eremets表示，他們并未提供結論性的證據。
Dias和Silvera則稱，他們能夠用比其他實驗更大的壓力擠壓氫氣。為了做到這一點，他們將砧放入一個低溫恒溫器，從而把氫氣樣本恰好冷卻到絕對零度以上。他們還表示發現了磨光金剛石尖端的更好方法，從而清除了可能破壞這些金剛石的不規則行為。隨后，他們旋動一個螺絲使壓力增加到4950億帕斯卡，這相當于海平面大氣壓力的500萬倍。
“然后，它突然變成了一種強有力的反射樣本，你會認為它只可能是金屬。”Silvera說。通過一臺顯微鏡觀測，該樣本似乎會發光，會像金屬氫那樣反射光。
但其他研究人員并不相信。華盛頓特區卡耐基科學研究所地球物理學家Alexander Goncharov說，研究人員看到的閃光材料距離真實的金屬氫相差很遠。Goncharov此前就曾批評過Silvera實驗室的方法。他認為這種閃光材料可能是氧化鋁，它覆蓋在砧中金剛石的尖端上，其表現可能在壓力下發生了變化。
“如果他們想要讓人相信，就需要重新進行實驗，切實地測量壓力的變化。”英國愛丁堡大學物理學家Eugene Loubeyre說，“他們需要證明在這樣的壓力范圍內，氧化鋁并未變成金屬。”Loubeyre和其他科研人員認為，Silvera和Dias高估了他們達到的壓力水平。
但Silvera表示，他只是希望在進行確認實驗之前先將消息公布出來，因為二次試驗可能會破壞他們珍貴的樣本。“我們希望發表針對這個樣本的突破。”他說。為了保存這個材料，他和Dias已經將其放在低溫恒溫器中。他表示，該實驗室有兩臺低溫恒溫器，另一臺被用于其他實驗。“現在，這篇論文已經被接收，我們將進一步開展實驗。”
盡管廣泛存在質疑，但《科學》雜志和哈佛大學公布的媒體材料仍滿懷信心地宣稱，科學家已經制作出了金屬氫。“這是高壓物理學領域的圣杯。”Silvera在哈佛大學的新聞通稿中說，“這是至今為止地球上出現的首個金屬氫樣本。”（晉楠編譯）
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