室温超伝導実現の可能性を秘めた固体金属水素

金属水素が室温超伝導の可能性がある事はかなり以前から予想されていますが、金属水素が地球上で作れるのかどうかは全く別の話のようで、実現までにはまだまだ相当な時間を要するみたいです。実現できるかどうかも怪しいという説もあります。とは言っても、金属水素が作成できれば、色々な意味で、人類の科学の大いなる一歩を踏み出すことが確実なだけに、その実現が待ち望まれています。

金属水素と聞くと、何故かドラクエのはぐれメタルキングを思い浮かべてしまうのですが、金属水素を実現できれば、人類の経験値が大幅に上昇する事だけは確かなはずです。どこの国の科学者が実現させる事ができるのか、見ものでもあります。

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金属水素

Researchers are getting close to metallic hydrogen and tiny diamond crystals bound by graphene is 4 times stronger than regular diamond crystal

Squeeze anything hard enough and it will become a metal. There is a global race to advance high pressure science to create metallic hydrogen. Metallic hydrogen might be superconducting and it might continue to be metallic after the pressure is removed.

「何でも十分に圧迫すれば、金属になります。金属水素を作り出すために高圧化学を向上させるための世界的な競争が存在します。金属水素は超伝導の可能性があり、圧力を取り除いた後でも、金属であり続ける可能性があります。」

金属水素が超伝導なのはほぼ確実で、問題は、超高圧下の環境でないと、金属で存在することが不可能なのか、あるいは、一旦金属化しさえすれば、常温・常圧下でも金属で存在し続けられるのかという事です。標準状態で金属水素が存在可能でなければ、商業的な金属水素の価値はゼロに近いかもしれません。物理学的な価値は言うまでもありません。

金属水素の可能性

If solid metallic hydrogen turns out to be a room-temperature superconductor, it would have to be crushed to work, making it impractical for many applications. But if hydrogen could hold its metallic form after the pressure is released, as some researchers have suggested, “it would be revolutionary,” says physicist Isaac Silvera, who leads the metallic hydrogen hunt at Harvard University. Such a material could be used in electrical wires to reduce loss of energy and decrease the world’s power consumption. And it might lead to efficient, magnetically levitated trains and technological advances in nuclear fusion, supercomputing and more.

「もし、固体金属水素が室温超伝導だと判明したとしても、たぶん正常に機能するために圧搾されなければならないので、多くの用途に対してそれを非実用的にしてしまいます。しかし、もし水素が、一部の研究者達が示唆しているように、圧力解放後も金属形態を持続できるとすれば、それは革命的である、とハーバード大学で金属水素探求の指揮を執っている、物理学者Isaac Silveraは語っています。そのような物質は、エネルギー損失を減らす目的で電線に使われることが可能で、世界の電力消費量を減らすことができます。また、それは高効率のリニアモーターカー、核融合、スーパーコンピューティング、そして、さまざまな分野での技術進歩をもたらす可能性があるのです。」

常温超伝導体が出来れば、例えば、今主流の超伝導キュービットを液体窒素で冷却する必要がなくなり、常温で量子コンピューターの実験開発が可能になるので、飛躍的に進歩の速度が増すことになります。superconducting computer(超伝導コンピュータ/超電導コンピュータ)も実用化される事は間違いないでしょう(Will the NSA Finally Build Its Superconducting Spy Computer?)。

液体水素金属

While one group of would-be metallurgists is searching for solid metal, other investigators seek the scientifically intriguing liquid hydrogen metal.

「自称冶金家の1グループが固体金属を探し求めている一方で、他の研究者達は、科学的に興味をかき立てる、液体水素金属を探し求めています。」

液体水素金属は液体金属状の水素の事で、固体金属水素よりは実現の可能性がありそうな感じがします。固体金属水素は、参考サイトでは実現不可能な感じに書かれています。

Solid metallic hydrogen, however, has perpetually seemed just out of reach, as theoretical predictions of the pressure required to produce it have gradually shifted upward.

「固体金属水素は、しかしながら、それを作るために必要な圧力の理論予測が徐々に上方にシフトしているので、永久に達成不可能に思えます。」

参考サイトThe pressure is on to make metallic hydrogen

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