Однако открытие того, что квазикристаллы — это реальность было подобно вспышке

N+1Наука

«Невозможность второго рода»: Явление квазикристаллов.

Физик-теоретик Пол Стейнхардт, космолог, автор многих работ о ранней Вселенной, стал одним из первооткрывателей новой формы вещества — квазикристаллов, чья структура была запрещена классической кристаллографией. В книге «Невозможность второго рода» (издательство «Corpus»), переведенной на русский язык Александром Сергеевым, Стейнхардт рассказывает об истории этого открытия. Предлагаем вам прочитать фрагмент о том, как две разные научные группы обнаруживают, что открыли новую структуру независимо друг от друга.

В большинстве своем научные прорывы распознаются медленно, подобно силуэту корабля, постепенно проступающему в густом тумане. Однако открытие того, что квазикристаллы — это реальность, а не просто гипотетическая идея, было подобно вспышке. Мне посчастливилось наблюдать эту вспышку, и это был незабываемый опыт.

Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк, 10 октября 1984 года.

Все началось совершенно непримечательным осенним днем. Получив отпуск в Пенсильванском университете, я на несколько месяцев перешел в Исследовательский центр IBM имени Томаса Дж. Уотсона чуть к северу от Нью-Йорка, где надеялся поработать в лаборатории с другими учеными над созданием первого в мире синтетического квазикристалла.

В тот день мой бывший коллега, гарвардский физик Дэвид Нельсон, должен был вести семинар в Центре и планировал ненадолго заглянуть в мой кабинет. Дов тоже собирался прийти — мы планировали удивить Дэвида. Мне не терпелось поделиться нашей с Довом работой над безумной идеей о новой форме вещества, которая выросла из более ранней совместной работы с Дэвидом над быстро остужаемыми жидкостями.

Мы с Дэвидом не виделись несколько лет и тепло приветствовали друг друга. У него был все тот же отложившийся в моей памяти вид аккуратного мальчика, подчеркиваемый очками в проволочной оправе. Я давно предвкушал эту встречу, зная, как ему понравится то, что мы с Довом собирались ему показать.

Патентную заявку на нашу идею мы с Довом подали еще годом раньше, однако не распространяли раскрываемую в ней информацию в научных кругах. Юристы из Пенсильванского университета незадолго до того пришли к выводу, что, хотя наша идея была «важным открытием... инновационным и неочевидным... полезность этого открытия остается спорной». По сходным причинам мы на тот момент еще не подавали нашу квазикристаллическую теорию в научные журналы. Было ясно, что нужно получить экспериментальное подтверждение наших «спорных» заявлений, прежде чем мы сможем опубликовать свою идею. Так что к моменту, когда Дэвид пришел к нам и уселся для разговора, он ничего о нашей работе не слышал.

Я начал со слов о том, что мы с Довом хотим показать ему нечто удивительное. Но прежде, чем я продолжил, Дэвид прервал меня, сказав, что и у него есть нечто удивительное, что он хочет показать мне. Мы рассмеялись и согласились уступить гостю приоритет.

Дэвид вытащил из портфеля препринт, то есть отпечатанную версию научной статьи, поступившей в профессиональный журнал для тщательного рецензирования коллегами на предмет принятия ее к публикации. В те времена, как и сейчас, обсуждение препринтов было обычной практикой. Однако методы их распространения в доинтернетовскую эпоху были куда менее эффективными.

Статья была подана группой в составе Дэна Шехтмана, Илана Блеха, Дэниса Гратиаса и Джона Кана.

Я сразу был ошеломлен заголовком: «Металлическая фаза с дальним ориентационным порядком и без трансляционной симметрии». Погодите, — подумал я. — Без трансляционной симметрии? Это подразумевает, что атомы в их материале расположены беспорядочно. Ориентационный порядок? Это значит, что межатомные связи выровнены.

Такой заголовок в сочетании с тем, что показал мне его Дэвид, позволял предположить, что статья должна быть связана с компьютерным моделированием, которым мы занимались тремя годами ранее, тестируя его «кубатическую» идею. Ага, вот почему он показывает мне этот препринт, — подумал я. — Это похоже на экспериментальную проверку наших прежних догадок.

Я быстро взглянул на аннотацию, чтобы проверить свое первое впечатление, и внезапно почувствовал, как на меня нахлынула тревога. Авторы исследовали странный новый сплав алюминия и марганца, когда обнаружили... О боже!.. «Четкие дифракционные пятна, расположенные с икосаэдрической симметрией».

Я почувствовал, как подскочил мой пульс. Это было определенно не то, над чем мы работали с Дэвидом. Это больше походило на концепцию квазипериодического кристалла, которую мы с Довом изобрели, но еще не опубликовали. Неужели нас опередили? — подумал я.

Я торопливо дочитал остаток аннотации и успокоился, убедившись, что ответ был отрицательным. В статью не была включена теоретическая модель, поскольку, как я позднее узнал, модель Шехтмана — Блеха была признана неубедительной. Статья была, по сути, анонсированием сырых экспериментальных данных без попыток теоретического объяснения. Она не повторяла наши с Довом труды всех этих лет.

Переборов приступ сопернической агрессии, я стал листать остальные страницы препринта в поисках подробностей. Когда я дошел до страницы 8, у меня буквально перехватило дыхание, поскольку я увидел перед собой очень знакомую дифракционную картину. Она совпадала с рисунком, который мы с Довом предсказали для квазикристалла с характерной симметрией икосаэдра. Невозможно.

Я почувствовал, как у меня заколотилось сердце, а в голове словно начался салют. Я немедленно понял, что это значит.

Квазикристаллы существуют! Вот доказательство того, что безумная идея, над которой мы с Довом столько работали, в действительности не такая уж безумная!

Я знал, что это был исключительный момент. На какое‑то время, пускай ненадолго, я был единственным человеком, который видел и экспериментальную, и теоретическую дифракционную картину. Я был единственным человеком на земле, который точно знал, что квазикристаллы только что стали научной реальностью.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
Там, на неведомых дорожках Там, на неведомых дорожках

Как сделать садовую дорожку своими руками?

Лиза
Почему Марс красный? Ученые связали это с наличием воды в прошлом планеты! Почему Марс красный? Ученые связали это с наличием воды в прошлом планеты!

Почему знаменитая Красная планета именно такая? Ученые, похоже, нашли объяснение

ТехИнсайдер
Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога

Как сюжет о Золушке из девяностых соотносится с сегодняшним днем

Psychologies
Индивидуалистка из СССР: как Айн Рэнд боролась с коммунизмом и создавала бестселлеры Индивидуалистка из СССР: как Айн Рэнд боролась с коммунизмом и создавала бестселлеры

Как Айн Рэнд, дочь аптекаря из Петербурга, смогла покорить США

Forbes
«Прикольно, когда можешь нанять топ-менеджера, находясь в СИЗО»: Сергей Фаге о тюрьме, «инсайтах» после неё и биохакинге «Прикольно, когда можешь нанять топ-менеджера, находясь в СИЗО»: Сергей Фаге о тюрьме, «инсайтах» после неё и биохакинге

Как СИЗО помог предпринимателю научиться делегировать и справляться со стрессом

VC.RU
Наталья Гвоздикова: Наталья Гвоздикова:

Хочу рассказать о тех, кого помню и люблю

Караван историй
Lexus NX. Первый автомобиль бренда Lexus NX. Первый автомобиль бренда

Новый Lexus NX продуман настольно, что даже вылезать не хочется

4x4 Club
Зачем в СССР создавали грандиозные дворцы питания, и почему они исчезли Зачем в СССР создавали грандиозные дворцы питания, и почему они исчезли

Фабрики-кухни, которые начали строить в СССР, быстро окрестили дворцами питания

VOICE
Девять штрафов ГИБДД, которые удивят даже опытного водителя. Список Девять штрафов ГИБДД, которые удивят даже опытного водителя. Список

Разбираемся, как можно лишиться прав в безобидной ситуации

РБК
Рождённые в СССР Рождённые в СССР

Этой осенью на экраны выйдет пятая серия “Рождённые в СССР”

Men Today
Котлета, богатырь, кафтан и еще 5 слов, которые только притворяются русскими Котлета, богатырь, кафтан и еще 5 слов, которые только притворяются русскими

Слова, которые так прочно закрепились в русском языке, имеют иностранные корни

ТехИнсайдер
Дикие истории Дикие истории

Как накормить гостя не только вкусной, но и полезной едой?

Bones
Дом, который перестал быть домом: как устроены токсичные семьи? Дом, который перестал быть домом: как устроены токсичные семьи?

Как токсичные семьи берут под контроль наши жизни?

Psychologies
Любимая мать и плохая жена: как «патриархальная сделка» заставляет женщин соперничать Любимая мать и плохая жена: как «патриархальная сделка» заставляет женщин соперничать

Как соперничество за мужчин мешает объединяться в борьбе за права женщин?

Forbes
Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать

Лакокрасочном покрытие автомобиля: нюансы измерения и стандартах его толщины

РБК
Семья, которая «владеет» Европой: чем живет клан Арно - родственники Натальи Водяновой Семья, которая «владеет» Европой: чем живет клан Арно - родственники Натальи Водяновой

Странно, что никто не снял фильм о Золушке с Натальей Водяновой в главной роли

VOICE
Легко и просто Легко и просто

10 лучших упражнений для людей с лишним весом

Лиза
Гори-гори ясно: 15 крутых кострищ на любого случая Гори-гори ясно: 15 крутых кострищ на любого случая

Костровое дело - это целая наука

ТехИнсайдер
Субмарина-истребитель проекта 705: дерзкая авантюра Субмарина-истребитель проекта 705: дерзкая авантюра

Чем же был проект 705 – прорывом в будущее или дорогостоящей авантюрой?

ТехИнсайдер
«Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам «Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам

Как обстоят дела с юридическим образованием и оттоком специалистов в России?

Forbes
14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным 14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным

Палеогенетики отсеквенировали ДНК из останков, найденных в пещере Малудун

N+1
Что хотел сказать Чехов — эссе Джорджа Сондерса о рассказе «Крыжовник» Что хотел сказать Чехов — эссе Джорджа Сондерса о рассказе «Крыжовник»

Отрывок из сборника эссе профессора Сиракьюсского университета

СНОБ
Устойчивые к антибиотикам штаммы брюшного тифа распространяются из Южной Азии Устойчивые к антибиотикам штаммы брюшного тифа распространяются из Южной Азии

Брюшной тиф снова представляется опасность и может вызвать эпидемии

ТехИнсайдер
Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали

Почему Сальвадор Дали променял Ленина на Гитлера и при чем тут Бог и атом

Правила жизни
Психопат и социопат: в чем разница? Психопат и социопат: в чем разница?

Есть ли разница между психопатом и социопатом?

Psychologies
Долой влажную уборку! Профессиональный клинер открыл секрет идеальной чистоты без воды Долой влажную уборку! Профессиональный клинер открыл секрет идеальной чистоты без воды

Как добиться идеальной чистоты дома с помощью сухой уборки

VOICE
Поэзия быта и апология безделья: лучшие фильмы Ричарда Линклейтера (и их особенности) Поэзия быта и апология безделья: лучшие фильмы Ричарда Линклейтера (и их особенности)

Лучшие фильмы Ричарда Линклейтера и выделяет ключевые приметы его стиля

Правила жизни
Сати Спивакова: Сати Спивакова:

Я была уверена, что профессия, если ею не заниматься, мстит, просто умирает

Караван историй
Как жить дальше после расставания: 3 совета Как жить дальше после расставания: 3 совета

Что мешает нашему разбитому сердцу исцелиться?

Psychologies
Открыть в приложении