فقدان عينة الهيدروجين المعدني الوحيدة في العالم

استمع على ساوندكلاود 🎧

افترض العُلماءُ وجودَ الهيدروجين المعدنيّ نظرياً لأولِ مرةٍ في منتصف الثلاثينيات من القرن المنصرم، ومنذ ذلك الوقت بذلَ الباحثون جهداً كبيراً للحصول على عينةٍ من تلك المادة من أجل إثبات وجودها. مؤخراً، أعلن فريقٌ من جامعةِ هارفرد عن نجاحهم في الحصولِ على هذه المادّة مخبريًا باستخدام جهازٍ ضغطٍ خاصِ يعتمِدُ على سندانين من الألماس.

جاء هذا الإنجاز المذهل بعدَ أكثر من أربعة عقودٍ من البحث والدراسة من أجل الحصول على أول عينة من الهيدروجين المعدنيّ، إلا أنّ الاحتفال بهذا الإنجاز لم يدم طويلاً فقد فُقِدت العيّنة الأولى في المُختبر الذي وُلِدت فيه. وبعدَ أن أكدَ فريقٌ بحثيّ من جامعة هارفارد وجودها في وقتٍ سابقٍ من هذا الشهر (شباط 2017 )، أصبحت فجأةً في عدادِ المفقودين.

"لقد اختفَت العيّنة" هكذا أورد البروفيسور إسحاق سيلفيرا رئيس الدراسة، وأضاف قائلاً: " إما أنّ تكونَ في مكانٍ ما في الغرفةِ ضمن الضغط الطبيعي، أو أنّها تحولت إلى غاز فوراً".

الهيدروجين المعدني هو مادة رائعة ترقى إلى الكيمياء الحديثة، وكما يقترح الاسم فهو شكلٌ معدني من غاز الهيدروجين. ويُشتبه في أنّه موجودٌ في قلب الكواكب الغازية العملاقة الضخمة مثل كوكب المشتري أو زحل. إذ يعتقدُ العُلماء أنّ الهيدروجين الغازيّ يتحوّل إلى معدنيّ سائل أو صلب في ضغوط عالية للغاية تصل إلى نحو 4 ملايين ضعف الضغط الجويّ لكوكبنا.

على الرغم من أن علماء آخرين قد أبدوا شكوكا جديّة فيما إذا كان الضغط هو سبب تشكّل الهيدروجين المعدني، خصوصًا وأنّه من الصعبِ جداً تأكيد ما إذا كان الهيدروجين يتصرفُ حقاً مثل المعادن تحت هذه الضغوط الهائلة، إلا أنّ هناك أدلة قوية تشيرُ إلى أن فريق جامعة هارفرد كان ناجحًا في مسعاه.

من أجل الحفاظ على العيّنة المعدنيّة من الهيدروجين، اضطر الفريق إلى إبقائها في درجاتِ حرارةٍ قريبة من الصّفر المطلق، وتحت الضغوط العالية ذاتها الّتي مكّنت العلماء من الحصولِ عليها في المقامِ الأول، لكن أثناء اختبارٍ روتينيّ، تحطّمَت إحدى قبضتي الألماس واختفت عينةُ الهيدروجين المعدنيّ معها. وبما أنّ العيّنة الناتجة رقيقةً السمك ولا يتجاوز قطرها خُمس قطر شعرة الإنسان، فمن الصعب جدًا رؤيتها بالعين المجرّدة إن كانت قد سقطت في مكان ما في الغرفة.

ومع ذلك، من المحتملِ أن يكون الهيدروجين المعدنيّ غير مُستقر بما فيه الكفاية مما أدى إلى تحوله لغازٍ مُجددًا، مما يعني أن العيّنة الوحيدة من الهيدروجين المعدني في العالم قد ضاعت إلى الأبد.

لدى الهيدروجين المعدني القدرة على إحداث تغيرات ثورية في العالم. فهو يحتوي طاقة هائلة يمكن أنّ تجعلَ منه وقود الصواريخ الأقوى على الإطلاق. كما أنه موصل فائق للكهرباء إذ يمكنهُ توصيل الكهرباء دون مقاومة.

أكّد الفريقُ البحثي على رغبتهم في إعادةِ المحاولة من جديد للحصولِ على عينةٍ جديدةٍ من الهيدروجين المعدني وإجراء المزيد من الاختبارات عليها في سبيل الحصول على إجابات أوضح للمجتمعِ العلمي.

قد يعتبرُ البعض هذه التجربة إخفاقاً من نوعٍ ما إلا أنها في الواقع إحدى المحاولات التي يخوضها البشر عبر التأريخ من أجلِ استكشاف المزيد من المعلوماتِ عن كوننا الزاخر بالأسرار.

علماء يتوصلون إلى طورٍ جديد من أطوار الهيدروجين هنا

المصدر: هنا