颠覆认知，19000℃高温下黄金仍固态，科学家吵翻了天

文 |姑苏九歌

编辑 |姑苏九歌

7月《自然》期刊发了篇论文，美国内华达大学的团队用飞秒激光加热黄金，温度飙到19000℃居然没熔化。

要知道，咱们中学课本里明明白白写着黄金熔点1064℃，这都超了快20倍，你说邪门不邪门。

这篇论文的原始数据，他们用的是50纳米厚的金膜，比头发丝细两千倍。

激光脉冲短到离谱，1飞秒等于一千万亿分之一秒，加热速度超过每秒1后面15个零开尔文。

就这瞬间的功夫，温度冲到19000℃，但通过X射线散射观察，金原子排列居然还保持着固态结构。

19000℃烧不化黄金？Nature论文炸锅，物理学家，我们可能错了百年

刚开始看到这个新闻，我也是一脸懵。

后来翻了翻资料才发现，这里面藏着个叫"熵灾难"的理论。

1988年有俩科学家提出，固态物质温度到熔点3倍时，原子混乱度（也就是熵）会达到临界点，必然熔化。

按这个算，黄金到3000℃就该化了，可实验直接干到19000℃，这哪是打脸，简直是把理论按在地上摩擦。

为啥会这样？研究团队解释说，传统熔点定义只适用于慢慢加热的平衡状态。

他们这实验就像给物质按下"快进键"，原子还没来得及乱成一锅粥就被瞬间加热，等于在时间维度上"冻住"了熔化过程。

这让我想起微波炉热饭，外面都焦了里面还是凉的，极端条件下的物理规律确实不一样。

MIT有个物理学教授公开质疑，说这"19000℃"根本不算传统意义上的温度。

传统温度是大量分子热运动的统计平均值，这飞秒激光加热下，金膜可能处于"局部高温，整体没热透"的非平衡状态。

就像拿放大镜烤蚂蚁，光点中心温度再高，蚂蚁整体还是固态的。

更有意思的是，论文补充材料里写着，100次激光脉冲里只有15次能稳定观察到固态信号。

剩下85%要么局部熔化，要么信号太弱测不准。

这让我想起那些宣称发现室温超导的研究，复现率太低的话，严谨的科学家肯定不买账。

斯坦福大学做了个模拟实验，说50纳米金膜从加热到熔化最多只要0.8皮秒，可这篇论文观察到的"固态窗口"有2皮秒。

两边数据对不上，现在科学界分成两派，一派觉得是技术革命，一派认为是实验误差。

本来想单纯聊聊物理现象，后来发现这研究背后还有故事。

论文通讯作者ThomasWhite长期搞惯性约束聚变，就是用激光点火实现核聚变那种。

他们2023年就发过论文，说把钻石加热到12000℃没熔化。

现在又拿黄金做实验，怕是跟美国国家点火装置的项目有关，毕竟这技术要是成熟了，聚变靶丸稳定性问题就解决大半。

这事儿让我想起1989年的"冷聚变"闹剧，俩科学家宣称在常温下实现核聚变，后来全世界都复现不了，成了科学史上的笑话。

不过这次不一样，飞秒激光技术是实打实的进步，SLAC国家加速器实验室2024年就验证过这种测温方法，精度能到±500℃。

现在欧洲XFEL已经宣布，2026年要重复这个实验。

到时候是真突破还是实验乌龙，就能见分晓了。

科学就是这样，吵归吵，最后还得靠实验说话。

不管结果咋样，这事儿给我们提了个醒，很多物理定律都是在特定条件下总结的规律，换个极端环境可能就不适用了。

就像牛顿力学在高速微观世界要让位于相对论和量子力学，这次"超固态黄金"说不定也在提醒我们，非平衡态物理还有大片未知领域。

MIT已经在研发基于这个原理的超快光电器件，响应速度能小于1皮秒，以后量子计算机、激光雷达可能都得靠这技术。

还有高温固态导体，要是真能在万度高温下保持稳定，聚变反应堆的材料难题就解决了。

这事儿最有意思的不是黄金有多耐高温，而是它告诉我们科学认知的边界在哪。

以前觉得3000℃是极限，现在到了19000℃，说不定未来用更先进的技术，还能发现更离谱的现象。

就像几百年前人们觉得声音不能在真空中传播是常识，现在我们都知道电磁波不需要介质。

科学进步不就是这样嘛，不断把"不可能"变成"原来如此"。

不管这篇Nature论文最后能不能被完全证实，它至少打开了一扇新的大门。

说不定再过十年，中学课本里的熔点定义就得加上"在平衡态加热条件下"这样的限定词了。

最后想说，面对这种颠覆认知的研究，咱们普通人不用慌。

物理学大厦不会因为一个实验就塌了，顶多是又加盖了一层新楼。

倒是这种探索未知的过程，才是科学最迷人的地方不是吗？