今年初,美國哈佛大學(xué)研究人員在《科學(xué)》雜志上發(fā)文,聲稱在高壓下發(fā)現(xiàn)了金屬氫,轟動科學(xué)界。而在此之前,世界上還從未出現(xiàn)金屬氫的樣品。近日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所兩科研團隊針對今年初哈佛大學(xué)稱高壓下發(fā)現(xiàn)金屬氫的科研成果發(fā)表了不同看法,即在相同的實驗條件下,并未獲得氫金屬化的證據(jù)。相關(guān)科研成果發(fā)表在最新一期的國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
法制晚報·看法新聞記者聯(lián)系此前宣稱在高壓下發(fā)現(xiàn)金屬氫的研究團隊成員之一,哈佛大學(xué)的蘭伽·迪亞斯教授。他首先向法制晚報·看法新聞記者澄清,沒有一個研究團隊的新研究顯示他們的主張是錯誤的。來自中國研究學(xué)者的最新評論完全“誤用了信息”?!拔覀儗ξ覀冊跉v史上首次發(fā)現(xiàn)了金屬氫非常自信,實際上最近的實驗和理論性結(jié)果都顯示我們是正確的,都進(jìn)一步確認(rèn)了我們的研究成果?!钡蟻喫菇淌诒硎尽?/p>
迪亞斯教授對此次中國科研團隊的評論并不以為然,他同時表示,在科學(xué)界針對任何已出版的文章進(jìn)行評論是很普遍的現(xiàn)象。
而此次質(zhì)疑哈佛研究成果的中國科研團隊中的尤金·格列戈良茨接受法制晚報·看法新聞記者采訪時則表示,哈佛學(xué)者對此事的回應(yīng)中充滿了錯誤,他們在否認(rèn)自己白紙黑字刊登的東西,“并沒有任何實驗結(jié)果和理論文章有過這樣的結(jié)果?!?/p>
質(zhì)疑 “金屬化證據(jù)無法自圓其說”
據(jù)報道,來自中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體所極端環(huán)境量子物質(zhì)中心的兩位“外專千人計劃”專家尤金·格列戈良茨和亞歷山大·岡察洛夫領(lǐng)導(dǎo)的團隊各自用充足的實驗事實和比較研究認(rèn)為,哈佛大學(xué)研究人員文章中的壓力標(biāo)定、金屬化證據(jù)和所揭示的金屬氫特征等“均經(jīng)不起推敲,難以自圓其說”;固體所科研人員利用同樣的實驗條件和壓力標(biāo)定方法所校準(zhǔn)的實際壓力只是哈佛大學(xué)科研人員聲稱壓力的一半,并且在此壓力下,前人所得出的實驗結(jié)果都沒有發(fā)現(xiàn)氫金屬相的存在。
據(jù)介紹,關(guān)于超高壓的實現(xiàn)和測量一直是超高壓實驗中并存的兩個關(guān)鍵問題,尤金·格列戈良茨帶領(lǐng)的團隊在過去5年間進(jìn)行了上百次超高壓實驗,在與哈佛大學(xué)相同尺寸臺面的金剛石壓力裝置下,有30次做到了300萬倍標(biāo)準(zhǔn),而這已經(jīng)是最高值,不可能達(dá)到哈佛研究團隊所說的近500萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。
此外,對哈佛發(fā)表成果中氫的“金屬化”的重要證據(jù)之一——展示樣品具有強烈反射的金屬光澤,尤金·格列戈良茨與合作者通過對比研究發(fā)現(xiàn),哈佛大學(xué)的工作可能在較低壓力下就已失去氫樣品,因為隨著壓力的增加,樣品腔會不斷縮小,氫樣品會不斷擴散至金剛石和封載樣品的金屬墊片中?!斑@導(dǎo)致哈佛團隊未能提供氫存在的譜學(xué)證據(jù),也使展現(xiàn)出來的樣品金屬光澤跟周圍的墊片光澤沒有區(qū)別?!?/p>
不僅如此,亞歷山大·岡察洛夫與合作者重新檢驗比較哈佛團隊聲稱的金屬化的反射率數(shù)據(jù)后表示,該光學(xué)特征結(jié)果并不是來自于氫樣品本身,“由于哈佛大學(xué)研究者未能提供氫從氣態(tài)連續(xù)演化到原子金屬態(tài)的詳細(xì)過程和路徑,因而他們的觀察結(jié)果與氫性質(zhì)的轉(zhuǎn)化沒有必然聯(lián)系”。
80年前,固態(tài)分子氫被預(yù)言在高壓下分解成類似于堿金屬的單原子金屬。亞歷山大·岡察洛夫指出,“我們對氫在高壓下金屬化深信不疑,但并不意味著所有聲稱在更高極限壓力下實現(xiàn)氫金屬化的報道都值得信賴”。
實際上,在過去近二十年的時間里,包括美國華盛頓卡內(nèi)基研究院地球物理實驗室、哈佛大學(xué)和德國馬克斯普朗克化學(xué)所等單位聲稱合成“金屬氫”的報道已有6次之多。然而,尤金·格列戈良茨認(rèn)為,“氫的金屬化問題從來就沒有真正解決,仍需要等待將來完成”。
回應(yīng) “中國研究團隊誤解了相關(guān)信息”
哈佛大學(xué)教授蘭伽·迪亞斯在接受法制晚報·看法新聞記者采訪時表示,自己所在的研究團隊所得出的結(jié)果沒有任何自相矛盾的地方。來自中國的科研團隊的人員并沒有認(rèn)真閱讀他們的整個文章,并誤解了相關(guān)的信息?!熬唧w來說,他們誤解了我們文章中圖片信息,并做了完全錯誤的圖片分析?!?/p>
對于上述關(guān)于壓力測量的質(zhì)疑,迪亞斯教授回應(yīng)稱,“我們測量壓力使用的是標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法——金剛石拉曼法(Diamond Raman)。我們有光電導(dǎo)數(shù)據(jù)可以說明,這種測量壓力方法是具有高度傳導(dǎo)性的。”
他進(jìn)一步指出,他們研究團隊最新的實驗將這一數(shù)值調(diào)整為了495萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。這對他們的研究來說是一大突破性進(jìn)展。對于這一新結(jié)果,他們已在論文中詳細(xì)介紹了這一實驗的過程和程序,以便任何人能夠復(fù)制。
迪亞斯說,這一結(jié)果復(fù)制完全不困難。最近的實驗團隊已經(jīng)實現(xiàn)了480萬倍的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力,而且觀察到了此前他們觀察到的結(jié)果。此前,他們的實驗室也有參觀環(huán)節(jié),來自全球的高校研究學(xué)者都可以到這里來親眼見證金屬氫樣品?!拔覀儗ξ覀冎圃炝私饘贇溥@一結(jié)果非常自信。來自其他團隊的研究也證實了我們的研究結(jié)果?!?/p>
發(fā)現(xiàn)金屬氫研究團隊的另一名成員,哈佛大學(xué)教授艾薩克·席維拉接受法制晚報·看法新聞記者采訪時則表示,實際上他們達(dá)到的最高壓力是證據(jù)充分的。他說,早前的研究者使用相同的壓力校準(zhǔn)方法并未達(dá)成他們所達(dá)成的壓力。實際上早前的研究者降低了壓力才導(dǎo)致他們所實驗的氫氣樣本并未轉(zhuǎn)換為金屬。
席維拉稱,“中國研究團隊的尤金·格列戈良茨教授稱他們在嘗試更高壓力時出現(xiàn)了很高的失敗率。在其研究中,他們使用激光來處理樣本。而眾所周知,激光能夠削弱或是引起高強度金剛石的失效。此外,他們還將樣本放在室溫中,但是在室溫條件下,氫氣能夠分散入金剛石使其變脆?!?/p>
而對于氫金屬化為何如此難復(fù)制,席維拉表示,這是首次在氫氣中達(dá)到的最高壓。在極端條件下,這些壓力甚至高于地球中心的壓力。
“達(dá)成這一高壓需要很多程序和細(xì)節(jié)需要注意。所有的這些,我們都在刊登在《科學(xué)》雜志的論文中進(jìn)行了闡述?!彼f道。
而對于在年初的文章中使用的iPhone圖片的爭議,席維拉解釋稱,實際上文章中所提到的iPhone圖片并未用在分析中,只是為了展示樣本在壓力不斷上升的過程中的所形成的“光學(xué)變化”。
中國研究團隊成員:哈佛學(xué)者在否認(rèn)自己白紙黑字刊登的東西
此次質(zhì)疑哈佛研究成果的中國科研團隊中的尤金·格列戈良茨接受法制晚報·看法新聞記者采訪時,他剛剛參加完高壓科學(xué)與技術(shù)國際會議。他告訴記者,在這一會議上,來自4個不同的研究團隊也討論了哈佛大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)。他們都表示,無論是在壓力記錄上,還是在金屬化上,該研究發(fā)現(xiàn)都沒有獲得數(shù)據(jù)的支撐。
格列戈良茨告訴記者,實際上哈佛大學(xué)研究團隊的文章主體內(nèi)容中包含了4組數(shù)據(jù)。其中兩組數(shù)據(jù)實際上是完全相同的相圖,這些圖片是由蘋果手機拍成的。圖片中4個點顯示達(dá)成了所謂的“金屬狀態(tài)”。但是有趣的是,哈佛的研究團隊兩周前表示出現(xiàn)錯誤,移除了四個點中的兩個點。
格列戈良茨就此表示,哈佛大學(xué)研究團隊后來補充的材料與現(xiàn)有廣泛已知的事實自相矛盾,例如壓力曲線與負(fù)載的曲線對比,還有就是原譜中展示了在達(dá)到495萬倍大氣標(biāo)準(zhǔn)壓力前,氫氣已經(jīng)丟失。
對于哈佛大學(xué)對中國研究團隊文章的最新的回應(yīng),尤金·格列戈良茨表示,回應(yīng)中充滿了錯誤?!爸灰次覀冊诖舜卧u論文章中對圖片的闡述,以及他們的回應(yīng)就可以看出,這是非常離奇的。他們在否認(rèn)他們白字黑字所刊登的東西。”
格列戈良茨表示,哈佛大學(xué)研究團隊稱最近的理論性和試驗性結(jié)果證實了他們的研究結(jié)果,這種說法是“妄想”的。實際上并沒有任何實驗結(jié)果和理論文章有過這樣的結(jié)果。