Vysoký tlak

Percy Williams Bridgman obdržel v roce 1946 Nobelovu cenu za pokrok v této oblasti fyziky o několik stupňů tlaku (400 MPa až 40 000 MPa). Seznam zakladatelů tohoto oboru zahrnuje také jména Harry George Drickamer, Tracy Hall, Francis P. Bundy, Leonid F. Vereschagin a Sergej M. Stishov.

Při použití vysokého tlaku i vysoké teploty na uhlík byly poprvé vyrobeny umělé diamanty a mnoho dalších zajímavých objevů. Téměř každý materiál se po vystavení vysokému tlaku zhutní do hustší formy, například křemen, nazývaný také oxid křemičitý nebo oxid křemičitý, nejprve přijme hustší formu známou jako coesit a poté po působení ještě vyššího tlaku vytvoří stishovit. Tyto dvě formy oxidu křemičitého byly poprvé objeveny experimentátory při vysokém tlaku, ale poté byly nalezeny v přírodě v místě dopadu meteoritu.

Chemická vazba se pravděpodobně změní za vysokého tlaku, kdy člen P*V ve volné energii začne být srovnatelný s energiemi typických chemických vazeb – tj. při tlaku kolem 100 GPa. Mezi nejvýraznější změny patří metalizace kyslíku při 96 GPa (čímž se kyslík stává supravodičem) a přechod sodíku z kovu s téměř volnými elektrony na průhledný izolant při ~200 GPa. Při konečném vysokém stlačení však metalizují všechny materiály.

Experimenty za vysokého tlaku vedly k objevu typů minerálů, o nichž se předpokládá, že se vyskytují v hlubokém zemském plášti, jako je silikátový perovskit, o němž se předpokládá, že tvoří polovinu zemské hmoty, a postperovskit, který se vyskytuje na hranici jádra a mantlu a vysvětluje mnoho anomálií odvozených pro tuto oblast.

Tlakové „mezníky“: typické tlaky dosahované velkoobjemovými lisy jsou až 30-40 GPa, tlaky, které lze vytvořit uvnitř diamantových kovadlinek, jsou ~1000 GPa, tlak ve středu Země je 364 GPa a nejvyšší tlaky, kterých bylo kdy dosaženo v rázových vlnách, jsou přes 100 000 GPa.

.