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

Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре

Палеогенетики секвенировали ДНК похороненных у стен средневекового Болгара

N+1
Зачем наши предки строили колоссальные корабли из дерева размером с пол- Зачем наши предки строили колоссальные корабли из дерева размером с пол-

Что такое беляны и почему они нынче напрочь забыты

Maxim
Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака

Как упорство и вера в науку помогли Гертруде Элайон изменить медицину?

Forbes
12 советских телефонных аппаратов: самые культовые и самые народные модели 12 советских телефонных аппаратов: самые культовые и самые народные модели

Испытываешь ностальгию по старой технике? Понимаем, уважаем, сами извращенцы

Maxim
Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений

Эффективный комплекс упражнений для укрепления мышц, которые можно делать дома

РБК
«Прыжок в темноту». Как принимать важные решения, если очень страшно «Прыжок в темноту». Как принимать важные решения, если очень страшно

Отрывок из книги «Мужество: почему смелым судьба помогает»

Inc.
Работает ли современная медицина и может ли она нанести вред Работает ли современная медицина и может ли она нанести вред

Эффективны ли применяемые сегодня методы лечения?

ТехИнсайдер
До города далеко? До города далеко?

Эмин Агаларов – о секрете долгоиграющих ресторанов

Robb Report
В двух сантиметрах от позора: Бейонсе, Дафф, Спирс и другие звезды, которые не умеют носить мини В двух сантиметрах от позора: Бейонсе, Дафф, Спирс и другие звезды, которые не умеют носить мини

Как не стать жертвой модного провала, надев мини?

VOICE
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
Женихи не прощают смешного: что значил бал для девушки в XIX веке Женихи не прощают смешного: что значил бал для девушки в XIX веке

Отрывок из романа «Нашествие» — альтернативного взгляда на мир 1812 года

Forbes
Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка

Соль и электричество — что у них общего?

ТехИнсайдер
Новая жизнь дома Новая жизнь дома

Современная вилла, выдержанная в минималистском стиле

SALON-Interior
Личный опыт: как я стала жертвой эксгибициониста Личный опыт: как я стала жертвой эксгибициониста

Защититься от встречи с эксгибиционистом непросто

Psychologies
Выбираем фитнес-браслет правильно: какие функции наиболее важны Выбираем фитнес-браслет правильно: какие функции наиболее важны

Главные функции фитнес-браслетов и их отличиях от смарт-часов

CHIP
Почему так популярны теории заговора? Они доставляют сторонникам приятные эмоции Почему так популярны теории заговора? Они доставляют сторонникам приятные эмоции

Несмотря на все научные опровержения, теории заговора по-прежнему популярны

ТехИнсайдер
Как выходить из неловких ситуаций: эффективный способ Как выходить из неловких ситуаций: эффективный способ

Что поможет сохранить лицо даже в самых глупых ситуациях?

Psychologies
Гепарды вернутся в Индию после 70 лет отсутствия Гепарды вернутся в Индию после 70 лет отсутствия

Возвращение гепардов в Индию пойдет на пользу местной экосистеме

N+1
Астероид Бенну оказался необычайно рыхлым Астероид Бенну оказался необычайно рыхлым

Грунт Бенну вблизи его поверхности характеризуется низкой плотностью

N+1
«Меган заставляет людей бояться»: рассекречена удивительная способность жены принца Гарри «Меган заставляет людей бояться»: рассекречена удивительная способность жены принца Гарри

Меган Маркл и принц Гарри столкнулись с новыми обвинениями

VOICE
Новая жизнь, новые правила Новая жизнь, новые правила

Любой кризис — это не только пора испытаний, но и время новых возможностей

Men Today
Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу

Почему из носа идет кровь и когда это важный симптом проблем со здоровьем

РБК
Золотая середина Золотая середина

Интерьер, в котором сочетаются классические элементы и мотивы ар-деко

SALON-Interior
Как филлеры меняют лицо и сохраняют молодость Как филлеры меняют лицо и сохраняют молодость

Как и зачем применяют филлеры?

РБК
5 лайфхаков для тех, кто планирует отдохнуть в Узбекистане 5 лайфхаков для тех, кто планирует отдохнуть в Узбекистане

Что стоит посмотреть в Узбекистане и зачем туда ехать?

Maxim
Хентай и ультранасилие: 5 компьютерных игр, которые ни за что нельзя давать детям Хентай и ультранасилие: 5 компьютерных игр, которые ни за что нельзя давать детям

Некоторые релизы игр могут стать причиной детских ментальных травм

Maxim
«У него были красотки Лорак и Стоцкая»: домработница Киркорова рассказала, почему он не женился «У него были красотки Лорак и Стоцкая»: домработница Киркорова рассказала, почему он не женился

Почему Филипп Киркоров больше не женился после развода с Аллой Пугачёвой?

VOICE
Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным? Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным?

Как умер Александр Македонский: теория доктора Кэтрин Холл

ТехИнсайдер
Что такое сценарии Bixby: ваш смартфон умнее, чем кажется Что такое сценарии Bixby: ваш смартфон умнее, чем кажется

Что такое сценарии Bixby, как их создавать и на что они способны

CHIP
А вдруг все серьезнее... А вдруг все серьезнее...

Болит спина – и мы спешим на массаж. А может, надо к врачу?

Лиза
Открыть в приложении