7月19日發表題為(wei) 《世界最強激光轟擊鑽石以模擬行星內(nei) 核》的報道稱，研究人員利用世界最強激光轟擊一片鑽石，以了解這種已知最堅硬的物質在極端高壓下將如何表現。這項實驗還可能提供有關(guan) 巨大行星內(nei) 核的新線索。這些行星的內(nei) 核中存在極高的壓強。

　　據報道，這項實驗在位於(yu) 美國加州的勞倫(lun) 斯利弗莫爾國家實驗室進行。研究人員在物理學家雷蒙德·史密斯領導下，利用一束激光以約5萬(wan) 億(yi) 帕斯卡(約為(wei) 5000萬(wan) 個(ge) 標準大氣壓)的壓強轟擊一個(ge) 鑽石薄片。這種壓強與(yu) 巨行星(例如，木星或其它表麵多岩石的“超級地球”)內(nei) 核附近的壓強相同。

　　報道稱，整個(ge) 實驗僅(jin) 用時250億(yi) 分之一秒。研究人員用176束激光轟擊一個(ge) 黃金製成的小型圓柱體(ti) (稱作“黑體(ti) 輻射空腔”)，該圓柱體(ti) 上鑲嵌著一個(ge) 極小的鑽石薄片。當激光束轟擊圓柱體(ti) 時，能量轉換為(wei) X光。在圓柱體(ti) 汽化的過程中，鑽石薄片就暴露在相當於(yu) 幾千萬(wan) 個(ge) 地球大氣壓的極端高壓下。

　　研究人員通過理論計算預測，這種高壓可能改變鑽石的晶體(ti) 結構。檢驗這種預測是否正確的一種方法是，測量聲波在鑽石中的速度。如果聲波的速度在壓強升高時突然發生變化，那麽(me) 鑽石的晶體(ti) 結構就發生了改變。

　　但這種情況並未發生，聲波的速度隨壓力升高而平穩變化。鑽石密度的變化速度也與(yu) 此前的理論模型不符。在高壓下，物質的密度通常會(hui) 升高，鑽石也不例外。但鑽石密度的變化速度卻令研究人員感到意外。

　　報道稱，這項實驗是一次突破，因為(wei) 研究人員沒有采取階梯式加壓的方式(例如，以重量不斷增加的錘子擊打鑽石)，而是平穩地增加壓強。這樣，在轟擊鑽石的過程中，鑽石暴露在極端高壓下，而鑽石本身又不至於(yu) 過熱而熔化(鑽石在足夠高的溫度下可以熔化)。

　　英國劍橋大學天體(ti) 物理學教授尼庫·馬杜蘇丹說，因為(wei) 鑽石由碳組成，了解這種物質在高壓下的表現，對於(yu) 研究其他行星至關(guan) 重要。

　　馬杜蘇丹說，他們(men) 報告的壓力狀態與(yu) 巨行星、超級地球和更大的行星內(nei) 核的壓力相似。這項發現有助於(yu) 了解可能蘊藏豐(feng) 富碳的超級地球(例如，“鑽石星球”55 Cancri e)的內(nei) 部結構。

　　馬杜蘇丹說，此前，科學家隻是用理論模型預測了碳在這種高壓下的表現。而現在，史密斯領導的研究小組提供了切實的實驗數據。