科学在极限环境下 VIP免费

科学在极限环境下能够制造出比钻石还硬的物质吗？只要压力、重力、磁场三个方面达到目前世界最高水平的极限环境，即大气压400万倍的超高压，达到地上重力100万倍超重力，以及地磁1200万倍的超强磁场，或许一切皆有可能。比钻石更坚硬地表的物质受大气的压力，其大小是地面为1个大气压（1.01×105帕），在珠穆朗玛峰顶上是0.3个大气压。另一方面，从地球之中来看，海底的最深处（约11000米）的水压约1000个大气压，地幔中心可达到360万个大气压。目前，日本科学家设计一种叫“二级氢气枪冲击压缩合成装置”，可制造出超过地球中心压力达400万个大气压的超高压状态，这是目前世界上最高水平的超高压状态。在这种高压环境下，钻石的大小将被压缩到只有原来的70%左右。现在，世界上还没有制造出比钻石更硬的物质。但是，钻石至多是在10万个大气压下制造出来的，如果在更高气压下，有可能制造出比钻石更硬的物质。专家认为，不限于钻石，一切物质如果置身在极限的超高压下，都会具有金属的特性。这是因为物质中的原子间距离由于高压而缩小，结果围绕各原子高速旋转的电子能够在物质中自由活动。这样，在某个高压条件下，有些物质或许能够产生具有像半导体或超导体那样的新性质。科学家研究的目的就是探索在这样超高压条件下是否可能制造出新的物质。冲击制造高压400万个大气压的超高压状态是用像步枪子弹那样的所谓飞行体，经2级氢气枪加速，撞击试样制造出来的。所谓2级氢气枪，最初是火药在火药室爆炸产生推力，这个力推动压缩管内的活塞，压缩氢气。被压缩的氢气猛烈冲击安在发射管内质量为10~15克的飞行体，使飞行体以6千米/秒的速度冲撞放在试样室的试样，从而使撞击时，产生400万个大气压的超高压，整个实验过程发生在10毫秒以内。研究发现，一旦飞行体撞上试样，其冲击力触及的部分引起原子数增加，结果是物此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。质内部瞬间被原子塞满，产生超高压状态。实现400万个大气压的超高压状态时间约为1×10-6秒，这期间试样的温度上升到7000oC。专家已成功用超高压制造出新的陶瓷——立方晶氮化硅，其密度比普通的氮化硅密度高1.3倍左右。虽说硬度上没有钻石大，但有相当大的提高。而且，专家还在分析，是否还有其他新的理化性质产生。揭开陨石之谜大家知道，大多数陨石都不含有水分。对于陨石为什么不含有水？专家之间争论不休。一种观点认为，陨石从太空落下期间，由于与大气摩擦导致水分完全消失了。另一种观点则认为，陨石原本就不含水分。对此，科学家利用二级氢气枪进行冲撞实验来研究陨石形成之谜。通过实验获知宇宙中的陨石碰撞也会失去水分。即原来含水的陨石由于碰撞失去水分，所以它落到地球不含水分也合乎情理。但是，陨石到底会不会含水分，迄今为止尚不清楚，还有待现在还在运行的“隼”小行星探测器，如果它能带些试样回来，也许这个问题会有个了断。超重发现新物质地面的一切物质因重力而被拽向地球。假定离地面约5米高的物体静静地下落，空气阻力完全忽视的情形下约1秒钟落到地面。假定在地球上的重力为1，目前科学家研制出的“超重力场发生装置”已经制造出是其100万倍的世界上最大的重力场。在这个超重力场环境下，如果进行与本段开头相同的下落实验，物体将在1×10-3秒内落地。这也超过了白矮星附近的重力场，（白矮星的重力场至多是地球重力场的10万倍左右）。科学家指出，重力与气体的压力不同，重力只在一个方向上起作用，而且独立作用于构成物质的一个个原子上。为此，在地面重力100万倍的超重力场下，会引起合金等固体物质内部的重原子比轻原子更快落下的独特现象。大家知道，如果在杯中放入泥水，不久杯底就会有泥沉淀出来。如果重力的大小是地球的1万倍，则眼睛看不见的1微米（1×10-3毫米）以下的物质开始沉淀落下。如果重力是地球的100万倍，则甭说液体，连固体中的原子位置也发生改变。其结果有可能诞生全新组成或结构的新物质。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。离心制造重力场科学家开发的装置其实是一台每分钟19万...