ศักยภาพของ ‘เตทรานิวตรอน’ ขัดต่อความคาดหวังทางทฤษฎี เซ็กซี่บาคาร่า การค้นพบที่น่าสงสัยของนิวเคลียสอะตอมที่มีสี่นิวตรอน แต่ไม่มีโปรตอนใดที่นักฟิสิกส์เกาศีรษะ หากได้รับการยืนยันจากการทดลองเพิ่มเติม “เตตระนิวตรอน” นี้จะเป็นตัวอย่างแรกของนิวเคลียสที่ไม่มีประจุ ซึ่งเป็นสิ่งที่นักทฤษฎีหลายคนกล่าวว่าไม่ควรมีอยู่ Peter Schuck นักทฤษฎีนิวเคลียร์แห่งศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติในฝรั่งเศส กล่าวว่า “มันจะเป็นอะไรที่รู้สึกตื่นเต้น” รายละเอียดเกี่ยวกับเตตระนิวตรอน ปรากฏในจดหมายทบทวน ทางกายภาพวันที่ 5 กุมภาพันธ์
นักวิจัยพบลายเซ็นของเตตระนิวตรอนที่ RIKEN ใน Wako ประเทศญี่ปุ่น หลังจากยิงลำแสงนิวเคลียสฮีเลียมที่อุดมด้วยนิวตรอน (โปรตอน 2 ตัว 6 นิวตรอน) กับของเหลวที่ประกอบด้วยรูปแบบทั่วไปของฮีเลียม (โปรตอน 2 ตัว นิวตรอน 2 ตัว) ในบางครั้ง ปฏิกิริยาได้ผลิตนิวเคลียสเบริลเลียมด้วยโปรตอนสี่ตัวและนิวตรอนสี่ตัว ทำให้นิวตรอนสี่ตัวหายไปในการทำงาน แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะมองไม่เห็นผลิตภัณฑ์อื่นโดยตรง แต่คุณสมบัติของมันก็เหมาะสมกับคำอธิบายของควอเตตนิวตรอนที่กระจุกตัว นิวเคลียสสี่นิวตรอนกินเวลาประมาณหนึ่งในพันล้านของล้านล้านวินาทีก่อนที่จะสลายตัวเป็นอนุภาคอื่น
นักฟิสิกส์จะต้องเห็นการตรวจพบเพิ่มเติมก่อนที่จะยอมรับว่าเตตระนิวตรอนมีอยู่จริง
แม้ว่า Schuck กล่าวว่าการศึกษานี้มีหลักฐานที่ดีกว่าการกล่าวอ้างในอดีตหลายครั้ง Tetraneutrons ทำให้งงเพราะนิวตรอนไม่ควรรวมกลุ่มเว้นแต่จะมีโปรตอนด้วย นักทฤษฎีอาจจะต้องเสนอแรงในนิวตรอนบางประเภทเพื่ออธิบายนิวเคลียสที่แปลกใหม่ Schuck กล่าว
ผลลัพธ์ในปัจจุบัน “ไม่สอดคล้องกันมากนัก ดังนั้นทุกคนสามารถวิพากษ์วิจารณ์ซึ่งกันและกันได้” Eremets กล่าว “สำหรับฉันมันชัดเจนมาก เราควรทำการทดลองเพิ่มเติม แค่นั้นแหละ.”
มีสัญญาณของความคืบหน้า ในปี 2015 Eremets และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบ ตัวนำยิ่งยวดที่ทำลายสถิติ : ไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนและกำมะถัน เมื่อบีบอัดให้อยู่ในรูปของแข็ง ไฮโดรเจนซัลไฟด์ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงกว่าที่เคยเห็นมา: 203 เคลวิน (−70° องศาเซลเซียส) ( SN: 8/8/15, หน้า 12 )
การเพิ่มกำมะถันลงในส่วนผสมจะช่วยรักษาเสถียรภาพและเสริมโครงสร้างไฮโดรเจนให้แข็งแรง แต่ไม่ได้มีส่วนทำให้คุณสมบัติการเป็นตัวนำยิ่งยวด ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีความคล้ายคลึงกับไฮโดรเจนบริสุทธิ์มาก Eremets กล่าวว่า “ในบางแง่มุม เราพบความเป็นตัวนำยิ่งยวดในไฮโดรเจนของโลหะแล้ว”
ริบหรี่สั้นๆ
ดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจน และพฤติกรรมของธาตุภายใต้ความกดดันสามารถอธิบายลักษณะบางอย่างของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้ ทะเลของโลหะไฮโดรเจนเหลวที่ไหลอาจเป็นแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ( SN: 6/25/16, p. 16 ) การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะไฮโดรเจนที่อยู่ลึกเข้าไปในดาวเคราะห์ดังกล่าวอาจช่วยไขปริศนาที่มีมายาวนานเกี่ยวกับดาวเสาร์: ยักษ์ที่ล้อมรอบนั้นสว่างอย่างไม่คาดคิด ฟิสิกส์ของปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับฮีเลียมภายในดาวเคราะห์สามารถให้คำอธิบายได้
นักวิทยาศาสตร์กลุ่มที่สองกำลังตามล่าหาไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเหลวโดยใช้ชุดเทคโนโลยีที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง นักวิจัยเหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก โดยใช้ประโยชน์จากความสามารถของเครื่องจักรใหม่ที่ทรงพลังซึ่งออกแบบมาสำหรับการทดลองฟิวชันนิวเคลียร์ในห้องปฏิบัติการระดับชาติที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาล การทดลองเหล่านี้แสดงหลักฐานที่น่าเชื่อถือที่สุดเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะจนถึงตอนนี้ แต่ในรูปแบบของเหลวของไฮโดรเจน ไม่ใช่ของแข็ง เครื่องจักรขนาดมหึมาเหล่านี้ระเบิดไฮโดรเจนในชั่วพริบตา ส่งแรงกดดันและอุณหภูมิที่พุ่งสูงขึ้นชั่วคราว การทดลองดังกล่าวมีอุณหภูมิที่ร้อนจัด หลายพันเคลวิน ด้วยความร้อนแบบนั้น โลหะไฮโดรเจนจะปรากฏที่ความดันต่ำกว่าและเข้าถึงได้ง่ายกว่า
การสร้างเงื่อนไขดังกล่าวต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน เครื่อง Z ซึ่งตั้งอยู่ที่ Sandia National Laboratories ใน Albuquerque ทำให้เกิดการระเบิดของพลังงานไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่รุนแรงมาก ในชั่วพริบตา ตัวเครื่องสามารถจ่ายไฟได้ประมาณ 80 เทราวัตต์ (หนึ่งเทราวัตต์เป็นกำลังการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา)
เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เครื่อง Z เพื่อยิงแผ่นโลหะลงในตัวอย่างของดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่มีโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนหนึ่งตัวในนิวเคลียส ซึ่งสร้างแรงกดดันสูงที่บีบอัดวัสดุ นักวิทยาศาสตร์รายงานเมื่อปีที่ แล้วใน Science Marcus Knudson จาก Sandia และ Washington State University ใน Pullman กล่าวว่า “มันเริ่มต้นอย่างโปร่งใส กลายเป็นทึบ และหลังจากนั้นเราจะเห็นการสะท้อนแสงที่เพิ่มขึ้น”
อีกกลุ่มหนึ่งกำลังดำเนินกลยุทธ์ที่แตกต่างออกไป โดยใช้เลเซอร์ที่ล้ำหน้าที่สุดในโลก ที่ National Ignition Facility ที่ Lawrence Livermore นักวิทยาศาสตร์ได้ปะทะไฮโดรเจนเพื่อสร้างแรงกดดันและอุณหภูมิสูง แม้ว่าข้อสรุปของการทดลองนี้จะยังไม่ได้รับการตีพิมพ์ แต่นักฟิสิกส์ Gilbert Collins จาก Lawrence Livermore หนึ่งในผู้นำของการทดลองกล่าวว่า “เราได้ผลลัพธ์ที่สวยงามจริงๆ” เซ็กซี่บาคาร่า / ร้านอาหาร
