2022年极限环境下的科学新编.doc

极限环境下的科学　　在超高压状态制造比钻石更硬的物质　　　　地表的物质受到的大气压强，约为1标准大气压(1013帕)，在珠穆朗玛峰项上是0.3气压，在海底最深处的水压约1000气压，地幔中心达360万气压目前科学家已开发出一种装置，可制造出400万气压的超高压环境这是目前世界上最高水平的超高压状态在这个环境下，钻石的大小将被压缩到原来的70％左右考虑到钻石多是在10万气压下制造出来的，假如在更高压力下，有可能造出比钻石更硬的物质不仅钻石，一切物质置身在极限的超高压下都会具有金属的性质这是由于物质中的原子距离由于高压而缩小，结果围绕各原子的电子能够在物质中自由活动这样，在某个高压条件下，有些物质或许能够产生具有像超导体那样的新性质科学家的目标是探究在这样超高压下可能消灭的新物质　　　　用超重力场发觉新物质　　　　地球上的一切物体都受到地球重力的影响假如离地约5米高的物体静静地落下(空气阻力可以被忽视的情形)，约1秒钟落到地面目前科学家已开发出“超重力场发生装置”，制造出是地球表面重力100万倍的世界最大级别的超重力场在这个环境下，假如进行与刚才相同的下落试验，物体大约千分之一秒落地在这种环境下，不要说液体，连固体中的原子位置也发生转变，其结果有可能诞生新的物质。

　　科学家开发的这种装置是每分钟19万转的超离心机，由它产生的离心力可制造超重力场试验的过程是：首先将置身在超重力场的物质密封在称之为旋转体部分的内部，以每秒约500转旋转，速度不断提高，约10分钟后便进入超重力状态这个装置能够将超重力状态保持100个小时另外，接受了辐射加热，内部的温度可达到500℃以上在超重力和高温状态下，使原子渐渐沉降，从而转变原物质结构，产生新的物质例如，将铟与铅组成的合金置于超重力场，铟的原子量是115，铅的原子量是207在超重力场的环境下，铟和铅各自的原子偏向重力方向的程度不一样相对更重的铅原子在超重力下“沉降”，集中在这个合金内部的“下侧”(在超重力下物体坠落的方向)也就是说，越到“上侧”铅的浓度越小，而铟的浓度则上升在合金或化合物等由多种原子构成的物质中，各种原子起到了一样的作用人们可以利用超重力的环境，对合金或化合物内的原予的构成及分布进行重新安排，从而制造出新的物质　　　　用超强磁场揭开电子潜在的性质　　　　众所周知，罗盘的指针显示地球的南北方向，这是由于地球本身就是个大的磁体，产生地磁场，其强度在地表是0.5高斯(2万分之一特斯拉)东京高校的科学家开发的“电磁浓缩超强磁场发生装置”，制造出约是地磁的1200万倍的600特斯拉的超强磁场，这是当今世界室内制造出的最强磁场。

科学家利用超强磁场揭示电子的潜在隐秘电子在磁场中进行着不停地旋转，具有“回旋加速运动”的性质磁场越强，电子回旋加速运动的半径越小，最终电子将被囚禁在格外小的领域例如，现在人们关注的纳米电子学，就是争辩如何把握囚禁在纳米级的电子这种电子性质唯有通过超强磁场试验进行争辩此外，科学家可以利用超强磁场模拟宇宙中物质的诞生如中子星产生于1亿特斯拉的超强磁场，在强磁场的环境将有利于科学家进一步探究中子星的性质　　强磁场是现代前沿科学争辩所必需进行的一项极端试验条件，物质的结构和状态在强磁场环境下都可能发生变化，呈现出多种的物理、化学现象和效应，因此，强磁场试验装置是分散态物理、原子和分子物理学、材料科学、化学和生命科学等诸多科学领域的基本争辩工具，对于发觉和生疏新现象、揭示新规律具有重要作用　　　　责任编辑　蒲　晖此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者马上删除资料共共享，我们负责传递学问。