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1000万个大气压是什么概念？这种压力实在难以想象，这种压力被科学家描述为“原子破碎压力”。
在100 万个大气压的压力下，原子的电子云就会显着变形并改变原子的堆积方式，从而导致了新的化学键合，表现出非凡的行为，例如氦雨、钠转化为透明金属、超离子水冰的出现、以及氢转化为金属流体。
正是通过对碳施加高压高温，人造钻石以及许多其他有趣的发现才首次被生产出来。几乎任何材料在承受高压时都会将自身压实成更致密的形式，例如，石英，即二氧化硅，会形成称为柯石英的更致密形式，施加更高的压力后形成stishovite。这两种形式的二氧化硅最初是由高压物理实验发现，后来在流星撞击现场的自然界中被发现。
高压试验导致了被认为在地球深部地幔存在的矿种，如发现硅酸盐钙钛矿，这被认为是弥补地球的体积的一半，和后钙钛矿，其中发生在地核-地幔边界并解释了该地区推断的许多异常现象。
为了测试粒子物理学的标准模型，科学家们经常使用大型强子对撞机来碰撞粒子。类似地，高压物理学家试图以极端大的压力挤压材料粒子，以进一步测试凝聚态物质的量子理论，并挑战使用最强大的计算机所做的预测。
随着新技术不断推进高压物理学的前沿，过去无法获得的太帕 (TPa) 级别的压力，现在可以在实验室中使用静态或动态压缩来实现（1 太帕 相当于大约 1000 万个大气压）。使用一种称为无冲击或斜坡压缩的新方法，一个国际研究团队确定了当黄金和铂以极高的精度被挤压到 1 太帕时，它们如何被挤压。
研究人员使用他们的数据推导出了新的压力标度到 1 太帕，即相当于1千万个大气压的“原子破碎压力”。该研究今天发表在《科学》杂志上，该杂志并进行了专题报道。
有人也许会问：不是极高的压力不难确定，这种极端的压力是如何测定呢？这正是科学家首先需要解决的问题。最大的挑战就是，如何才能准确和精确地确定是1太帕的压力呢？许多这些技术依赖于校准的压力标准。到目前为止，大多数实验都依赖于低压校准测量或理论模型的外推来确定这种极端条件下的压力。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL)、桑迪亚国家实验室和兵库大学的科学家们通过在世界上能量最高的激光器——加利福尼亚州利弗莫尔的 LLNL 国家点火设施 (NIF) 和世界上最强大的脉冲电力设施——位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚 Z 机器，推导出了 1 太帕斯卡的金和铂的新压力标度。
LLNL 国家点火设施 (NIF)
脉冲电力设施Z机器
科学家们如何通过在世界上能量最高的激光器 (NIF) 和世界上最强大的脉冲电力设施 Z 机器，推导出了 1 太帕斯卡的金和铂的新压力标度。研究团队对铂和金进行了一系列动态压缩观察，以建立这些金属的高压等级。当在高压设备（如金刚石砧座）中使用这些标准时，这项工作提供了可靠的校准。
NIF点火设施和Z脉冲电力设施是独特的设施，推动了科学家进行最精确测量的能力。为了进行无冲击压缩，研究人员使用几束激光束或脉冲电源来逐渐挤压样品。关键是要非常小心地控制增加样品压力的速度，以避免形成冲击波破坏实验。而且，整个实验持续的时间比百万分之一秒还要短暂得多。
诀窍是大多数材料在被压缩时会变得更硬，所以所要做的就是测定多少，然后找到一台不仅能提供足够动力而且能提供足够控制来实现实验的机器。
研究人员表示，还有其他几个领域是实现实验高精度的关键：在目标上加工微米级台阶时令人难以置信的精度；这些步骤的测量；和超快测速测量，使研究团队能够确定样品是如何压缩的。
“这确实是数十年技术发展的结晶，” “在实验中达到这种成熟水平需要几年的发展，结合 NIF 和 Z 这两个最好的高能量密度设施的各自优势，也是真正严格限制金和铂材料响应的关键.”
这些新的压力标尺将使科学家们能够通过简单地测量一块金或铂与他们感兴趣的样品一起压缩的密度，轻松而准确地确定他们实验中的压力。
研究人员表示，“这是向前迈出的一大步，因为在实验中通过更好的压力确定，我们将能够真正测试理论预测和用世界上最强大的计算机进行的基准量子模拟，” “这将为使用静态和动态压缩的未来发现提供坚实的基础，因为我们将继续测试我们对凝聚态物质量子理论的理解，这是凝聚态物理、材料科学和量子化学结合的积极研究领域。因为我们的工作将能够在相关太帕压力下更精确地测量行星成分的特性，从而吸引地球物理学家、行星科学家和天文学家的兴趣。”
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