Бид хүүхэд байхдаа сургуульд сурдаг хамгийн эхний зүйл бол усны физик төлөв байдал: хатуу, шингэн, хий юм. Гэвч бидний амьдралд итгэж насан туршдаа мэт санагдахаас үл хамааран тэд цорын ганц биш юм. Калифорнид байрлах Лоуренс Ливерморын үндэсний лабораторийн эрдэмтэд хатуу болон шингэн усны нэг хэлбэр болох суперионик ус -г саяхан нээсэн талаар дэлгэрэнгүй судалгааг Nature сэтгүүлд нийтэлжээ. Гучин жилийн өмнө онолын физикчдийн таамаглаж байсан бол одоо л бодитоор ажиглагдаж байна.

Ионы дээд ус гэж юу вэ?

Суперион ус гэж юу вэ? усны өөр нэг хэлбэр юм. Энэ нь шингэн нь өндөр температур, даралттай тулгарах үед тохиолддог. Ийм нөхцөлд энэ нь металлын бүтэц, шинж чанартай нягт, халуун болж дуусдаг.

Ус хэрхэн нэгэн зэрэг хатуу, шингэн болдог вэ?

Суперион үзэгдэл хэрхэн явагддагийг ойлгохын тулд үндсэн ойлголтоос эхлэх хэрэгтэй: ус нь хоёр устөрөгч, нэг хүчилтөрөгчөөс бүрддэг - иймээс алдартай H2O томъёо. Тэдгээр нь ихэвчлэн 'V' хэлбэртэй бөөгнөрөн, хүчилтөрөгчийн атом нь хоёр устөрөгчийн атомтай холбогддог.

Лазерын үүсгэсэн дулаан, даралтаас хэт ионик мөсөн шоо үүссэнийг харуулсан зураг.

Бидний өдөр тутмын амьдралдаа мэддэг, хэрэглэдэг нийтлэг мөсийг 1H гэж нэрлэдэг ба H20 молекулуудыгбүлэглэж янз бүрийн зургаан өнцөгт үүсгэдэг. Гэхдээ хөлдөх үеийн температур, даралтаас хамааран өөр өөр бүтэцтэй өөр хэлбэрүүд байдаг. Шинжлэх ухаан тэдний дор хаяж арван хоёрыг нь мэддэг.

Лоуренс Ливерморын эрдэмтэд хоёр ширхэг алмаз ашиглан тодорхой хэмжээний усыг шахаж, нэг см квадрат тутамд 25,000 кг-хүчтэй даралтаар шахаж байжээ. Ийнхүү ердийн уснаас 60%-иар илүү нягт, тасалгааны температурт хатуу VII мөс үүссэн.

Үүний дараа тэд лазерын туяа ашиглан мөсөнд цочролын долгион үүсгэж, температурыг хэдэн мянган градусаар нэмэгдүүлж, дэлхийн агаар мандлынхаас сая дахин их даралттай. Суперион мөс 4700 хэмийн температурт шингэн болж хувирав.

Хаанаас хатуу болон шингэн усыг нэгэн зэрэг олох боломжтой вэ?

Эрдэмтэд энэхүү мөс тогтоц нь Далай ван, Тэнгэрийн ван зэрэг Нарны аймгийн өөр өөр гаригууд болон бусад гаригуудад байж болно гэж үзэж байна. Энэхүү нээлт нь агаар мандал нь байнга очир алмаазаар бүрхэгдсэн эдгээр гаригуудын соронзон орны үйл ажиллагааг тайлбарлахад тустай байж магадгүй юм.