劳伦斯利弗莫尔国家实验室联合多国科研团队，利用定制化激光脉冲技术，首次在实验室环境下实现了对黄金原子结构在极端压力下的动态捕捉。这项突破性成果不仅刷新了材料高压测量的世界纪录，更为行星科学和核聚变研究提供了关键数据支撑。
研究团队通过罗切斯特大学国家点火装置（NIF）与OMEGA EP激光系统，将黄金样品压缩至地球大气压1000万倍的极端环境。这种压力强度相当于将埃菲尔铁塔的重量压缩至一颗豌豆大小的空间。实验中，科研人员创新性地采用双脉冲技术，在维持样品固态的同时，通过X射线衍射在十亿分之一秒内完成原子级成像，成功记录下黄金从常规状态到极端压缩的完整转变过程。
传统认知中，黄金在常压下呈现面心立方（FCC）结构，这种排列方式使其具备优异的延展性。然而新发现显示，当压力超过地核压力两倍时，黄金原子开始出现部分体心立方（BCC）排列特征。更令人惊讶的是，在最高压力测试点，两种晶体结构竟呈现共存状态。"这就像观察到冰与水在特定条件下可以同时存在，"项目负责人艾米·科尔曼解释道，"这种相变共存现象彻底改变了我们对金属高压行为的理解。"
该发现具有重要应用价值。作为高压实验的标准参照物，黄金的校准精度直接影响着从行星内部模拟到新型材料研发的数百项研究。此前由于缺乏极端压力下的可靠数据，不同实验室的测量结果常出现显著偏差。新建立的黄金相变图谱将使相关实验的误差率降低60%以上，特别是在模拟木星、土星等气态巨行星内部环境时，数据可靠性得到质的提升。
实验装置的突破性设计同样值得关注。研究团队开发的低温压缩技术，通过精确控制激光脉冲的时序与能量分布，成功将样品温度维持在熔点以下。这种"冷压缩"方法避免了热运动对原子排列的干扰，为高压物理研究开辟了新路径。科尔曼透露："我们正在改进温度诊断系统，未来将能同时测量样品内部的压力-温度梯度，这对研究地球地幔物质行为至关重要。"
这项发表于《物理评论快报》的研究，已引发国际科学界广泛关注。欧洲核子研究中心（CERN）的高压物理组表示，该成果将直接应用于下一代粒子加速器的材料测试。而行星科学领域专家则指出，黄金相变数据的引入，将使巨行星演化模型的预测精度提升至少30%。随着技术不断完善，科学家有望在实验室重现太阳系形成初期的极端环境，为生命起源研究提供全新视角。
