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

Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Дуглас МакМастер: «Популярность концепции zero waste будет только расти» Дуглас МакМастер: «Популярность концепции zero waste будет только расти»

Дуглас МакМастер — о концепции zero waste и принципах работы без мусорного ведра

Bones
Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов

Макаки в ботаническом саду Фушань ловят и едят пчел-листорезов

N+1
Больше, чем три измерения Больше, чем три измерения

Переосмысление стандартной площади и создание гармоничной среды обитания

Идеи Вашего Дома
Собаки могут предупредить о распространении опасной «лихорадки долины» Собаки могут предупредить о распространении опасной «лихорадки долины»

Ученые показали, что собаки также как и человек страдают от лихорадки долины

ТехИнсайдер
«В погоне за памятью». История борьбы с болезнью Альцгеймера «В погоне за памятью». История борьбы с болезнью Альцгеймера

Отрывок из книги нейробиолога Джозефа Джебелли о болезни Альцгеймера

N+1
Автомобиль как роскошь: кузова прекрасной эпохи Автомобиль как роскошь: кузова прекрасной эпохи

В XX веке кузова авто строили под заказ, в соответствии с фантазиями клиента

Maxim
Ленинская муза Ленинская муза

«Цветок? — Роза». «Поэт? — Пушкин». «Писатель? — Толстой». «Инесса? — Арманд»

Дилетант
Как американская бюрократия уничтожила автомобиль будущего: история Tucker 48 Как американская бюрократия уничтожила автомобиль будущего: история Tucker 48

Бывают люди, у которых даже неудачные проекты выглядят вдохновляющие

Maxim
Карла Суарес: «Гавана, год нуля» Карла Суарес: «Гавана, год нуля»

Глава из романа «Гавана, год нуля» — о том, как можно отвлечься от ужаса вокруг

СНОБ
Как советский спутник наслал безумие на американские школы Как советский спутник наслал безумие на американские школы

Из-за Советского Союза у школьников в США настали очень трудные времена

Maxim
Овощ что надо! Овощ что надо!

Разнообразие вкусов и текстур делает овощи фаворитами на профессиональных кухнях

Bones
Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат

Как влияет на белое вино длительное хранение на полке магазина

N+1
Водные ресурсы Водные ресурсы

В чем польза воды, как ее правильно пить и в каких количествах

Лиза
«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
Зоологи обнаружили рекордные скопления финвалов у берегов Антарктического полуострова Зоологи обнаружили рекордные скопления финвалов у берегов Антарктического полуострова

Численность финвалов, которых почти истребили в XX в., начала восстанавливаться

N+1
Счастливые, успешные и оптимистичные: как такие люди относятся к жизни Счастливые, успешные и оптимистичные: как такие люди относятся к жизни

Почему одни люди успешны и довольны жизнью, а другие не вылезают из депрессий

Psychologies
«В восемнадцать лет ей досталась страна с тяжким прошлым и шатким будущим». Отрывок из книги о Клеопатре «В восемнадцать лет ей досталась страна с тяжким прошлым и шатким будущим». Отрывок из книги о Клеопатре

Отрывок из книги Стейси Шифф о египетской царице Клеопатре

СНОБ
Чем русский борщ отличается от украинского Чем русский борщ отличается от украинского

Историки и рестораторы ответили на застарелый и наболевший вопрос

Maxim
Палеогенетики прочитали геномы десяти людей из мексиканского некрополя колониального периода Палеогенетики прочитали геномы десяти людей из мексиканского некрополя колониального периода

Палеогенетики не обнаружили метисации между индейцами, европейцами и африканцами

N+1
Стоя на своём Стоя на своём

Что даёт человеку стояние на гвоздях?

Robb Report
Путь Bjőrn Путь Bjőrn

Как ресторан Bjőrn стал таким, каким все его сегодня знают

Bones
«Я слежу за тобой»: как распознать в новом знакомом сталкера «Я слежу за тобой»: как распознать в новом знакомом сталкера

Но что делать с теми, кто вопреки всем преградам хочет стать частью нашей жизни

Psychologies
Бодрое утро Бодрое утро

7 лайфхаков, как выглядеть свежо после бессонной ночи

Лиза
Покормить кота дистанционно или открыть дверь с помощью смартфона: управлять умным домом проще, чем кажется Покормить кота дистанционно или открыть дверь с помощью смартфона: управлять умным домом проще, чем кажется

Что вообще такое этот «умный дом» и как им управлять

ТехИнсайдер
Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания

Драгоценные находки, сделанные несколько лет назад в графстве Норфолк

N+1
Северные контрасты Северные контрасты

Квартира, отражающая в интерьере семейные корни и любимые вещи из детства

Идеи Вашего Дома
Мамины помощники: почему домохозяйки 1950-х сидели на транквилизаторах Мамины помощники: почему домохозяйки 1950-х сидели на транквилизаторах

Отрывок из книги «Нездоровые женщины» — как гендерные стереотипы мешали лечению

Forbes
Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше

Как продлить цветам молодость?

VOICE
Очаровательно воздушен Очаровательно воздушен

Дизайнер постаралась сделать интерьер по-настоящему питерским

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении