氢是宇宙中最常见的元素。它决定了恒星和行星的属性，对地球上的生命至关重要——尤其是因为它在气候中性能源供应中的作用。一代又一代的物理和化学科学家通过实验和计算机模拟对氢进行了深入研究。尽管氢原子的结构非常简单(氢原子仅由一个电子和一个质子组成)，但许多性质仍未得到最终阐明。

现在，来自基尔克里斯蒂安阿尔布雷希茨大学(CAU)和亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心(HZDR)的研究小组预测了氢的另一个令人惊讶的特性：该元素在高压下压缩时表现出不寻常的“类转子行为”。例如，X射线被致密的氢以一种不寻常的方式散射，这一事实就表明了这一点。

在此过程中，X射线光子将能量传递给电子，传递的动量越大，能量也越大。另一方面，在稠密的氢中，能量也会随着动量传递的增加而减少。这些结果发表在最新一期的《物理评论研究》杂志上，并被编辑强调为“编辑建议”。

此前，这种情况只在完全不同的系统中发现，例如在接近绝对温度零的奇异的所谓玻色流体中。这种液体是超流体，例如，其中会发生量子效应，并且它们不再能够用经典统计力学来描述。“氢的这种特性是由未束缚在原子中的电子引起的，”中国农业大学理论物理与天体物理研究所的迈克尔·博尼茨教授解释道。他领导了基尔研究小组。

HZDR的托比亚斯·多恩海姆(TobiasDornheim)博士描述了电子的行为：“如果氢受到特定波长的X射线光子的照射，电子会彼此异常接近，甚至形成电子对，尽管它们会相互排斥。”

在他们的计算机模拟中，研究小组已经对哪些参数可以观察到这种旋转行为进行了精确预测。现在需要实验物理学研究人员在实践中证明这一点。

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