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2025-08-19
IT之家 8 月 19 日消息，科研人员耗时十年，成功将黄金加热到超过 19000 开尔文（约 18727 ℃），这一温度相当于其标准熔点（1337 K）的 14.21 倍、太阳表面温度（5772 K）的 3.29 倍，而黄金却仍保持固态晶体结构。
这一突破性发现颠覆了存在逾百年的“熵灾难”理论（固体在达到熔点约三倍的温度时就应当自行熔化），并为聚变能与行星科学研究开辟了新路径。
相关成果已于 7 月 23 日发表于《自然》上，科研人员来自内华达大学里诺分校、SLAC 实验室、牛津大学、贝尔法斯特女王大学、欧洲自由电子激光设施和华威大学。
黄金的熔点为 1337 开尔文（约 1064 °C），但在斯坦福大学 SLAC 国家加速器实验室进行的试验中，黄金在超强激光的作用下远超这一阈值仍保持固态。
论文第一作者、内华达大学里诺分校物理学教授托马斯・怀特表示：“这可能是迄今记录到的最热的晶体材料。我以为黄金会在显著过热后才熔化，但 14 倍的温度增量完全超出了预料。”
科研人员使用激光在 50 飞秒（IT之家注：飞秒为百万亿分之一秒）的时间内加热一层极薄的金箔，借助 SLAC 国家加速器实验室 3 公里长的 X 射线激光装置首次实现致密等离子体内部温度测量。实验结果显示：当加热速率足够快时，黄金在超过自身熔点 14 倍的极端条件下仍保持固态晶体结构。
据介绍，随着短脉冲激光技术的发展，使得超加热过程中的中间失稳现象能够得到有效规避，进而使得实验可以逼近熵灾变阈值。这让人们得以通过采用超过 10¹⁴ 开尔文 / 秒的加热速率进行实验，并能实现在 T≈1.4Tₘ–2.1Tₘ 范围内的过热（其中 Tₘ 为熔化温度），这一温度接近、但是并未完全达到预期的极限。
研究表明，如果加热速度足够快，固体的超热上限可能远高于以往预期，甚至可能不存在。SLAC 科学家、论文合著者鲍勃・纳格勒指出，这一方法为惯性约束聚变实验中高能等离子体温度的直接探测提供了唯一手段，将对可控核聚变研究产生变革性影响。
怀特团队近期已返回 SLAC，并试图利用同一方法研究高温压缩铁的内部温度，以探索行星内部结构。
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