改變科學家“物質(zhì)觀”

　　與一天前宣布諾貝爾物理學獎得主一樣，瑞典皇家科學院常任秘書斯塔凡·諾爾馬克當天上午11時45分開始在皇家科學院會議廳先后用瑞典語、英語宣布獲獎者姓名及其科學成就。

　　隨后，諾貝爾化學獎評選委員會主席拉爾斯·特蘭德等人解釋謝赫特曼獲獎原因。他們說，謝赫特曼于1982年4月8日首次在電子顯微鏡中觀察到一種“反常理”的現(xiàn)象——他們當時所觀察的鋁合金中的原子，是以一種不重復的非周期性對稱有序方式排列的，而按照當時的理論，具有此種原子排列方式的固體物質(zhì)是不存在的。因此，謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)在當時引起極大爭議。為維護自己的發(fā)現(xiàn)，他被迫離開當時的研究小組，但這一發(fā)現(xiàn)促使科學家開始重新思考對物質(zhì)結構的認知。

　　準晶體增加材料強度

　　諾貝爾化學獎評選委員會在5日發(fā)表的聲明中說，從原子級別觀察準晶體形態(tài)，會發(fā)現(xiàn)原子排列具有規(guī)律，符合數(shù)學法則，但不以重復形態(tài)出現(xiàn)。在謝赫特曼發(fā)現(xiàn)準晶體后，科研人員陸續(xù)在實驗室中制造出其他種類的準晶體，并在取自俄羅斯一條河流的礦物樣本中發(fā)現(xiàn)天然準晶體。瑞典一家公司也在一種鋼中發(fā)現(xiàn)準晶體，這種準晶體如同盔甲一般增加材料強度。

　　如今，科學家正嘗試將準晶體應用于其他產(chǎn)品，如不粘鍋涂層和柴油機制造等。

　　“舊發(fā)現(xiàn)”仍有新潛力

　　瑞典斯德哥爾摩大學有機結構化學教授鄒曉冬在接受新華社記者采訪時說，由于準晶體原子排列不具周期性，因此準晶體材料硬度很高，同時具有一定彈性，不易損傷，使用壽命長。這種材料的應用目前仍有較大發(fā)展空間。

　　今年諾貝爾化學獎獎金共1000萬瑞典克朗（約合146萬美元），由謝赫特曼一人獨享。

　　謝赫特曼1941年生于以色列特拉維夫，1972年從位于以色列海法的以色列工學院獲得博士學位，目前任該校教授。

　　人物

　　謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，勇敢挑戰(zhàn)了當時的權威體系。

　　美國化學協(xié)會主席納西·杰克遜

　　當我告訴人們，我發(fā)現(xiàn)了準晶體的時候，所有人都取笑我。

　　謝赫特曼

　　“那時，所有人都取笑我”

　　因為挑戰(zhàn)當時的“常識”，謝赫特曼被斥“胡言亂語”、“偽科學家”

　　“胡言亂語”、“偽科學家”，當30年前謝赫特曼發(fā)現(xiàn)“準晶體”時，他面對的是來自主流科學界、權威人物的質(zhì)疑和嘲笑，因為當時大多數(shù)人都認為，“準晶體”違背科學界常識。

　　“當我告訴人們，我發(fā)現(xiàn)了準晶體的時候，所有人都取笑我?！敝x赫特曼在一份聲明中說。1982年，41歲的謝赫特曼正在美國霍普金斯大學從事研究工作。

　　“的確，那時候的人們壓根不會接受那種晶體的存在。”美國化學協(xié)會主席納西·杰克遜說，“因為他們認為這違反自然界‘規(guī)則’?！?/p>

　　因為這些“規(guī)則”被視為真理，膽敢“捋虎須”的謝赫特曼自然就備受排擠。

　　發(fā)現(xiàn)“準晶體”后，謝赫特曼花費了好幾個月的時間，試圖說服他的同事，但一切均徒勞，沒人認同他的觀點。不僅如此，他還被要求離開他所在的研究小組。無奈之下，謝赫特曼只有返回以色列，在那里，他的一個朋友愿意幫助他，將“準晶體”的有關研究成果公開發(fā)表。

　　最開始，這篇論文也沒能逃脫被拒絕的命運，但在謝赫特曼和他朋友的艱苦努力下，1984年，論文終于得以發(fā)表，也立即在化學界引發(fā)軒然大波。一些化學界權威也站出來，公開質(zhì)疑謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)，其中包括著名的化學家、兩屆諾獎得主鮑林。

　　“他（鮑林）公開說：達尼埃爾·謝赫特曼是在胡言亂語，沒有什么準晶體，只有‘準科學家’?！敝x赫特曼后來說。

　　近30年后，勇敢質(zhì)疑“常識”的謝赫特曼終于獲得全世界最權威的科學認可。“謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，勇敢挑戰(zhàn)了當時的權威體系?！奔{西·杰克遜說。

　　背景

　　固體家族“另類哥”

　　20世紀80年代初以前，科學界對固態(tài)物質(zhì)的認識僅限于晶體與非晶體，而隨著謝赫特曼的一次偶然發(fā)現(xiàn)，固體物質(zhì)中一種“反?！钡脑优帕蟹绞教肟茖W家的眼界。從此，這種徘徊在晶體與非晶體之間的“另類”物質(zhì)闖入了固體家族，并被命名為準晶體。

　　根據(jù)固態(tài)物質(zhì)構成的原子排列規(guī)律，晶體內(nèi)原子應呈現(xiàn)周期性對稱有序排列，非晶體內(nèi)原子呈無序排列。1982年4月8日，謝赫特曼在鋁錳合金冷凍固化實驗中首次觀察到合金中的原子以一種非周期性的有序排列方式組合，具有這種原子排列方式的固體在當時理論下是不可能存在的。

　　由于原子排列不具周期性，準晶體材料硬度很高，同時具有一定彈性，不易損傷，使用壽命長。鑒于其“強化”特性，準晶體材料可應用于制造眼外科手術微細針頭、刀刃等硬度較高的工具。此外，準晶體材料無黏著力并且導熱性較差，其應用范圍還包括制造不粘鍋具、柴油發(fā)動機等，應用前景廣闊。