text: 核外电子在“地心压力”下产生奇异变化
  一项创纪录的压力实验揭示了物质的一个秘密，瑞典林雪平大学和一些欧美大学的科研人员开展了一项联合研究，在极高压条件下，原子核最内层的电子也开始产生彼此的相互作用，他们在金属锇的实验中发现了奇异现象，《自然》杂志发表了联合团队的实验成果。林雪平大学的理论物理学教授伊戈尔·阿布里科索夫为实验项目的负责人，他认为如果人们了解了更多有关物质运行的原理，那么人们将可能研发抵御极端物理条件的材料，在材料的开发和应用中处于更有利的位置，过去的此类研究取得了一些稳定的进展，他们的研究成果向前跨越了一大步，在航天航空工程等领域研发抵御极端条件的材料。
  材料性质在高压条件下发生了变化，当压力增加时，材料内部电子之间的距离随之减少，原子核的外层电子具有高度机动性的化学价，它们更容易发生相互作用，而电子的化学价决定了材料性质，例如：在高压条件下，一块发光的导电性金属——诸如钠变成了透明的绝缘体；氧一类气体凝固时获得了导电性，在高压条件下，氧气体甚至变成了超导性材料。通常说来，原子核的内层电子倾向于绕着原子核进行稳定而持续的转动。
  科学团队在实验中实现了最高压力的400万大气压或400 GPa，如此数量级的压力与地球中心的压力基本持平。研究人员开发了最新的实验方法，他们希望将实验压力增大到地球中心压力的两倍或地球表面压力的770万倍。研究人员在一小块金属锇的晶体片中获得了极高的测量精度，得到了电子的相对位置和温度的数据。钠元素是一种最高密度的金属，它像钻石一样，几乎不可压缩。阿布里科索夫解释说，在高压条件下，钠原子未产生预期电子化学价的任何显著变化，他们在震惊之余重新思考了材料性质，希望从理论层面上找到解释。
  在林雪平大学国家超级计算机中心（NSC）的科研人员使用了超级计算机的高级运算能力，在极端压力的作用下，原子核最内层的电子开始了它们的相互作用。林雪平大学的研究人员马卡斯·埃克赫姆博士解释说，他们的研究体现了材料科学实验和理论之间的理想范例，单一的理论研究或单一的实验方法都不能取得理想的效果，他们将理论和实验相互结合，在理论物理和实验物理之间建起了桥梁。
  突破性的成果来自于多国科学家的长期合作，林雪平大学的材料物理团队由德国、美国、荷兰、法国和俄罗斯的研究人员组成，德国拜罗伊特大学的研究人员成功地开发了实验方法，实验压力被提升到过去实验的两倍，他们在实验中做到了精确测量，同时做到了对实验运行的有效控制，非常高的实验压力仅存在于比地球更大行星的中心。原子核的内层电子产生了过去从未观测到的相互作用现象，它的物理学意义在于人们能够探索一种全新物质形态的研究领域。《自然》杂志不会放过任何一种在量子物理学领域研究的最新进展，预见和展望也许变成了现实，开启未来物理学研究一扇新的窗口，物理学家在预见中充满期待，然而，一种新物质形态的预言还为时过早。
  （编译：2015-8-30）