在研究的压力范围内选择测量值。

a，在前后强光照射下，在压缩的不同阶段拍摄的氢气样品的照片。氢样品由蓝色箭头指示。大约310GPa时，样品可逆地变成黑色，如压力增加时以315GPa和压力减少时以300GPa拍摄的照片所示。在427GPa的压力下，样品处于金属状态，并且仍然能够与铼垫片区分。钻石尖端中心处的红色外观归因于钻石带隙的减小。

b，在各种压力下的红外透射光谱。分别由红色星号和三角形表示与振动子和带隙的闭合有关的固有吸收特征。

c，在压力增加（红色）和减少（蓝色）期间，氢气压力演变与作用在T-DAC活塞上的氦膜压力之间的关系。插图是在三个压力下收集的拉曼钻石光谱的高波数部分。用于计算压力的波数以红点表示。图片用：Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-019-1927-3

一组研究人员发现了在425GPa（1Pa = 1牛顿/平方米，1Gpa = 1000000000牛顿/平方米）压力下氢气相变的证据，其中两个是法国原子能委员会（AEC）的研究人员，另一个是Soleil同步加速器的研究人员。Paul Loubeyre，Florent Occelli和Paul Dumas 在《自然》杂志上发表的论文中描述了在如此高的压力下测试氢气以及他们从中学到了什么。

很久以前，研究人员就得出理论认为，如果氢气受到足够的压力，它将转变为金属。但是这些理论无法得出需要多少压力。当科学家开发出能够施加高压的工具时，人们开始对理论产生怀疑，而高压被认为是将氢气挤压成金属所必需的。理论家只是将数字提高了。

a，砧的扫描电子显微照片。b，通过干涉法测量的环形钻石尖端的轮廓。c，压力释放后恢复的环形砧的扫描电子显微镜图像。砧座的环形部分是完整的。在砧的斜面上可以看到直径约150μm的环形裂纹。

然而，在过去的几年中，理论家们达成了共识-他们的计算表明，氢应在大约425GPa的压力下转变 - 但还没有产生如此大压力的方法。然后，去年，AEC的一个团队对钻石砧进行了改进，这种方法多年来一直被用来在实验中产生巨大的压力。在钻石砧室中，两个相对的钻石用于压缩高度抛光尖端之间的样品 - 产生的压力通常使用参考材料测量。新的设计，称为环形钻石砧，尖端制成带圆形凹槽的甜甜圈形状。使用时，圆顶会变形，但在高压下不会破裂。借助新设计，研究人员能够施加高达600GPa的压力。虽然有了高压，但仍然存在如何在压缩氢样品时对其进行测试的问题。研究人员通过简单地将一束红外光向下照射穿过设备的中心来克服了这一挑战，在正常温度下，它可以直接穿过氢气。但是，如果与金属相遇，它将被阻挡或反射。

研究人员发现，压缩到425GPa的氢气样本会阻挡所有红外光和可见光，并显示出光反射率。他们认为他们的结果表明氢确实在425GPa下变成了固体，并且他们已经在计划另一项测试以验证其发现。他们想重复实验以确定样品是否可以在425GPa下导电。