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2011年諾貝爾化學獎揭曉 以色列科學家獲獎
2011-10-08  來源:中國聚合物網
北京時間10月5日下午5點45分,2011年諾貝爾化學獎揭曉,以色列科學家Daniel Shechtman獲獎,獲獎理由是“發現準晶體”。
 
非凡的原子“鑲嵌”
 
在準晶體中,我們發現迷人的阿拉伯鑲嵌藝術在原子水平的重現:規則但從不重復的模式。然而,準晶體構型的發現曾被認為是不可能的,因而Daniel Shechtman只得對已知的科學發起強烈的挑戰。2011年諾貝爾化學獎已經從根本上改變了化學家如何想象固體物質。
 
1982年4月8日的早上,一幅違反自然定律的圖像出現在Shechtman的電子顯微鏡中。在所有的固體物質中,原子被認為均勻地分布在晶體中,并周期性地進行重復。對于科學家來說,為了獲得晶體,這種重復是必需的。
 
然而,Shechtman眼前出現的圖像卻顯示,該晶體中的原子排列模式是無法重復的。這種模式曾被認為是不可能的,就像不可能單純用六角形制造足球,因為同時需要五角形和六角形。他的發現引起了極大的爭議。在為自己的發現辯護期間,他被要求離開了自己的研究小組。不過,他的堅持最終迫使科學家重新考慮他們對于物質屬性的概念。
 
非周期性“鑲嵌”,比如在西班牙阿爾罕布拉宮和伊朗Darb-i Imam神殿中發現的中世紀伊斯蘭鑲嵌藝術,幫助科學家理解了準晶體在原子水平的特征。在這些鑲嵌中,比如準晶體,模式是規則的——它們遵循數學法則——但它們從不重復自己。
 
當科學家描述Shechtman的準晶體的時候,他們使用一個來自于數學和藝術的概念:黃金比例。這一數字在古希臘的時候就已經引起了數學家的興趣,經常出現在幾何學中。舉個例子來說,在準晶體中,原子間不同距離之比同黃金分割相關。
 
跟隨Shechtman的發現,科學家已經在實驗室中制造了其它種類的準晶體,并從來源于俄羅斯一條河流中的礦石樣本中發現了天然準晶體。一家瑞典公司也從某種形態的鐵中發現了準晶體。科學家們目前正在實驗于不同產品中使用準晶體,比如煎鍋和柴油機。
 Daniel Shechtman,以色列公民。1941年出生于以色列特拉維夫。1972年從以色列理工學院獲得博士學位。以色列理工學院菲利普·托拜厄斯講席教授。
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(責任編輯:佳)
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