“高压物理圣杯”，我国完成一项重大科学成就，未来武器的制霸点

近日，据《科技日报》报道称，中科院合肥物质科学研究院又实现一项重大科学成就，该院固体物理研究所极端环境量子物质中心团队在极端高压高温的条件下成功获得氢和氘的金属态，相关研究成果日前发表在国际重要学术刊物《先进科学》上。这个成果有何重大意义？又为何如此受追捧？

其实在2015年和2018年，美国两个实验室都曾观察到氢和氘的金属态，但是两者研究报道的差异很大，无法确认流体金属氢和氘的存在区域。而这次中国研究团队在实验室中创造出可模拟地核的极端高压高温条件，成功将气态的氢和氘成功转变成流体金属态，研究结果明确了流体金属氢的存在区域，完成了美国实验室没有做到的研究，更重要的是离真正的金属氢走近了一大步。

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有人曾将金属氢誉为“高压物理学的圣杯”，但是人类目前现有的高压技术并不能实现静态高压下金属氢的相变，要想完成起码需要500Gpa的压力，这相当于怎样的概念？地心的压力也仅仅是360Gpa左右。不过目前唯一可用的手段就是用金刚石对顶砧压机，这种装备可以产生约400Gpa的极限静态压力。

得一提的是，美国哈佛大学研究团队曾声称利用金刚石对顶砧压机在495Gpa高压下成功研制出世界上首块“金属氢”，但是引起业界的广泛质疑，因为他们认为这种装置难以到达这种高压。奇怪的是在一个月后，哈佛大学团队宣布“金属氢”样本消失了，美国是否研制出了金属氢就此成了谜团。谁都想成为这一领域的佼佼者，目前各国关于金属氢的研制已经进入了白热化阶段，为何各国都对这个物质如此追捧？

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因为一旦金属氢问世，就如同当年的蒸汽机诞生一样，将引发一场全世界范围内的划时代科技革命。首先，金属氢内储藏了巨大的能量，比普通的TNT炸药的密度大30-40倍，以及高温超导性能，这是典型的超高含能材料。

在军事领域的应用潜力巨大，将会伴随产生许多新式武器，是未来武器的制霸点；此外它还可以用来当作“人造太阳”的容器，把炽热的电离气体“盛装”起来，方便在地球上建造一座座模仿太阳的发电工厂。再加上其超高的输电效率将让世界总发电量增加1/4以上，真正解决世界能源匮乏的问题；它还能作为燃料应用于载人火箭推进器，让火箭起飞重量瞬间提升数倍，航天事业将会实现巨大飞跃。

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这些都是基于金属氢本身的应用，而在金属氢的研制和未来大规模投产的过程中，能够带动包括超高压技术、超导技术、激光、空间技术、原子能等多个尖端领域一起联动发展。这个“圣杯”究竟会花落谁手，已经成为科学界最高的期待之一。

值得注意的是，这次合成流体金属氢的团队，在去年也曾成功合成了聚合氮和金属氮，让中国高能材料研究在迈向“N2爆弹”和“金属氢”的道路上又迈了一大步，我们很有理由期待中国未来将捧得这个“圣杯”。