Højt tryk

Percy Williams Bridgman modtog Nobelprisen i 1946 for at have udviklet dette område af fysikken med flere størrelsesordener af tryk (fra 400 MPa til 40.000 MPa). Listen over grundlæggere af dette område omfatter også Harry George Drickamer, Tracy Hall, Francis P. Bundy, Leonid F. Vereschagin og Sergey M. Stishov.

Det var ved at anvende højt tryk og høj temperatur på kulstof, at der først blev fremstillet menneskeskabte diamanter samt mange andre interessante opdagelser. Næsten ethvert materiale vil, når det udsættes for højt tryk, komprimere sig selv til en tættere form, f.eks. vil kvarts, også kaldet silica eller siliciumdioxid, først antage en tættere form kendt som coesit, hvorefter det ved anvendelse af endnu højere tryk danner stishovit. Disse to former for silica blev først opdaget af højtryksforskere, men blev derefter fundet i naturen på stedet for et meteornedslag.

Kemiske bindinger vil sandsynligvis ændre sig under højt tryk, når P*V-termen i den frie energi bliver sammenlignelig med energierne for typiske kemiske bindinger – dvs. ved omkring 100 GPa. Blandt de mest markante ændringer er metallisering af ilt ved 96 GPa (hvilket gør ilt til en superleder) og overgang af natrium fra et næsten-fri-elektron-metal til en gennemsigtig isolator ved ~200 GPa. Ved ultimativt høj kompression vil alle materialer imidlertid metallisere.

Højtryksforsøg har ført til opdagelse af de typer mineraler, som man mener findes i Jordens dybe kappe, såsom silikatperovskit, som menes at udgøre halvdelen af Jordens bulk, og post-perovskit, som forekommer ved kerne-mantel-grænsen og forklarer mange anomalier, der er udledt for denne region.

Tryk-“pejlemærker”: typiske tryk, der opnås ved storvolumenpresser, er op til 30-40 GPa, tryk, der kan genereres inde i diamantamboltceller, er ~1000 GPa, trykket i Jordens centrum er 364 GPa, og de højeste tryk, der nogensinde er opnået i chokbølger, er over 100.000 GPa.