Chế tạo được hydro dạng kim loại: Vẫn có những lý do để hoài nghi

Các nhà khoa học vừa công bố đã thành công trong việc tạo ra hydro dạng kim loại, một thứ vật chất nằm ngoài tầm với trong suốt 80 năm qua. Nhưng những nhà nghiên cứu khác vẫn chưa hoàn toàn bị thuyết phục.

Thông cáo báo chí gây chấn động

Các nhà vật lý của Harvard nói rằng họ đã chụp ảnh hydro ở 3 thể khác nhau: trong suốt, đen và cuối cùng là hydro dạng kim loại lấp lánh.

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn và cũng là đơn giản nhất. Nó cũng là nguyên tố dồi dào nhất trong vũ trụ, chiếm 3/4 khối lượng vũ trụ (tạm thời chúng ta không xét tới vật chất tối, vốn là một câu chuyện khác). Dưới điều kiện thường, hydro là một loại khí. Làm đông lạnh tới -253 độ C, nó biến thành thể lỏng, một loại nhiên liệu tên lửa thường dùng.

>> Camera quay chậm: UFO bay qua trước khi tên lửa SpaceX phát nổ

Hydro dạng kim loại còn có thể hữu dụng hơn nữa. Một vài nhà vật lý tin rằng nó có thể đóng vai trò làm chất siêu dẫn ở nhiệt độ thường, tức điện trở bằng 0. Hầu hết các chất siêu dẫn hiện nay chỉ hoạt động ở nhiệt độ cực thấp, cao nhất cũng là -70 độ C.

Các nhà khoa học đã tìm kiếm hydro dạng kim loại trong thời gian dài nhưng bất thành. Những nhà vật lý đầu tiên đưa ra lý thuyết về nó cho rằng phải cần tới áp suất 250.000 atm (1 atm tương đương áp suất khí quyển tại mặt nước biển). Trong 8 thập niên vừa qua, người ta đã xây dựng những mũi kim cương để cố gắng nén hydro thành dạng kim loại, nhưng chưa có ai thành công vì đầu kim cương thường bị nứt vỡ.

Cho tới bây giờ, có thể đã khác. Trong một báo cáo nghiên cứu trên tờ Science, nhà vật lý Isaac Silvera và Ranga Dias công bố đã tạo được hydro dạng kim loại ở mức áp suất 495 gigapascals (khoảng gần 5 triệu atm) và nhiệt độ -268 độ C. Họ nói rằng đã tìm ra cách đánh bóng kim cương để chúng không bị nứt vỡ. “Cái đê kim cương” này được đặt trong thiết bị làm lạnh, sau đó họ dùng một con vít để từ từ định hình hydro.

Ở khoảng 335 gigapascals, hydro biến thành màu đen, cho thấy sự chuyển tiếp sang một dạng đã biết của hydro có thể hấp thụ ánh sáng. Rồi ở 495 gigapascals, mẫu thí nghiệm đã trở nên lấp lánh. Theo các nhà nghiên cứu, điều này cho thấy hydro dạng kim loại đã được hình thành.

Nếu đọc thông cáo báo chí của Harvard, bạn sẽ nghĩ rằng họ đã làm được điều không thể.

“Đây là Chén Thánh của vật lý học siêu áp suất,” Silvera nói. “Đây là mẫu hydro dạng kim loại đầu tiên trên Trái Đất, khi nhìn nó, bạn đang nhìn thứ chưa bao giờ tồn tại trước đây.”

Nhưng những nhà vật lý khác vẫn có lý do để hoài nghi

“Tôi không nghĩ nghiên cứu này thuyết phục,” Paul Loubeyre phát biểu với tờ Nature. Ông là nhà vật lý học tại Ủy ban năng lượng nguyên tử Pháp, cũng là số ít những người từng nỗ lực tạo ra hydro dạng kim loại.

Câu hỏi mà Loubeyre và những nhà phê bình khác đặt ra là: Silvera và Dias chỉ có một điểm dữ liệu – đo lường tính phản quang của mẫu vật tại áp suất cao. Dù rằng đó có thể là hydro dạng kim loại, nó cũng có thể là thứ gì khác, như lớp phủ alumina trên đầu kim cương để ngăn hydro thấm vào và làm cho kim cương giòn, dễ vỡ.

Các nhà nghiên cứu của Harvard cũng chưa lặp lại thí nghiệm của họ. Silvera nói với tờ Nature rằng họ đang tập trung vào việc loan báo tin vui này. Không gian hữu hạn trong phòng thí nghiệm chưa cho phép họ tạo thêm hydro dạng kim loại, và họ lo rằng làm thêm thí nghiệm có thể gây hư hại hay phá hủy mẫu vật hiện tại. Nhưng ông cho biết sẽ có thêm những thí nghiệm khác.

Nếu hydro dạng kim loại là thật, họ cho rằng có thể để nó ở nhiệt độ phòng và áp suất thông thường mà vẫn giữ được những đặc tính siêu hạng. Điều này có thể cách mạng hóa chất siêu dẫn và lĩnh vực khám phá vũ trụ: hydro dạng kim loại sẽ tạo ra sức đẩy tên lửa mạnh hơn dạng lỏng khoảng 3 lần.

Cho tới khi có thêm những bằng chứng chắc chắn, có lẽ chúng ta nên tiếp cận tin vui này với một sự hoài nghi hợp lý.

Theo Forbes,
Phong Trần

Xem thêm: