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

Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями

Дети и взрослые шимпанзе проявляют особый интерес к социальным взаимодействиям

N+1
После нападений волков на скот немцы отдали больше голосов правой партии «Альтернатива для Германии» После нападений волков на скот немцы отдали больше голосов правой партии «Альтернатива для Германии»

Жители мест, где волки нападали на скот, охотнее голосуют за правых популистов

N+1
Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами

Астрономы описали класс рекордно ярких транзиентов

N+1
Дачникам на заметку: что лучше сажать в июле Дачникам на заметку: что лучше сажать в июле

Овощи и травы можно посадить в середине лета, чтобы получить осенний урожай

ТехИнсайдер
Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать

Большой угрозы укус осы не представляет, но есть исключения

РБК
Ирина и Денис Клявер: Ирина и Денис Клявер:

Самонадеянный, самоуверенный, красивый нахал

Коллекция. Караван историй
Сколько людей может прокормить Земля? Сколько людей может прокормить Земля?

Сможет ли наша родная планета прокормить нас?

ТехИнсайдер
Еще раз про кино Еще раз про кино

«Главная роль»: затянутая шутка про изнанку кинобизнеса

Weekend
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
12 самых дорогих наборов LEGO 12 самых дорогих наборов LEGO

Коллекционные раритеты LEGO за бешеные деньги

Maxim
Как начать больше читать: 6 советов американского писателя Как начать больше читать: 6 советов американского писателя

Как развить крайне важный навык и стать начитанным человеком

Правила жизни
Ученые из Австралии и США установили личность «человека из Сомертона» Ученые из Австралии и США установили личность «человека из Сомертона»

Мужчина, найденный на пляже более 70 лет назад, оказался инженером из Мельбурна

N+1
Младенцы нашли социальных партнеров через родителей Младенцы нашли социальных партнеров через родителей

Младенцы опираются на своих родителей, оценивая незнакомцев

N+1
Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле

Что на самом деле известно о Бермудском треугольнике?

ТехИнсайдер
История одной вещи: нелегкая судьба «Тетриса», за который боролись англичанин и японцы История одной вещи: нелегкая судьба «Тетриса», за который боролись англичанин и японцы

История тетриса — кинематографичная, тянущая на добротный шпионский фильм

Правила жизни
История одного здания: Северный речной вокзал История одного здания: Северный речной вокзал

Северный речной вокзал называют одним из лучших примеров сталинского ампира

Культура.РФ
Как телефоны разрушают наши жизни Как телефоны разрушают наши жизни

Цифровой вампиризм. Что это такое?

Psychologies
История одного здания: особняк Брусницыных в Петербурге История одного здания: особняк Брусницыных в Петербурге

Особняк купцов Брусницыных — таинственный дом с зеркалом Дракулы в Петербурге

Культура.РФ
Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5 Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5

Археологи сообщили о результатах охранно-спасательных раскопок Чаадаева-5

N+1
Сохранить невозможно развестись: как понять, нужно спасать брак или нет? Сохранить невозможно развестись: как понять, нужно спасать брак или нет?

Первое, что нужно сделать, если вы задумались о разводе, — «развернуться» к себе

Psychologies
Кето или интервальное голодание? Идеальная диета по знаку зодиака Кето или интервальное голодание? Идеальная диета по знаку зодиака

Какую диету рекомендуют тебе звезды?

VOICE
Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью

Как помочь себе, если ваш близкий пропал?

Psychologies
«Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно «Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно

Как российские фонды становятся «бирюзовыми»?

Forbes
Лесные братья Лесные братья

Июль-август – время трёх лесных ягод: малины, черники и брусники

Здоровье
Эффект Розенталя: как чужие ожидания формируют наше реальное поведение Эффект Розенталя: как чужие ожидания формируют наше реальное поведение

Как работает эффект Розенталя и к каким последствиям он может привести?

Forbes
Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет

Ресторатор Мария Гарбут — о серии проектов Kuznyahouse

СНОБ
Girl Power Girl Power

Подруги-актрисы Анастасия Уколова и Ангелина Стречина на первый взгляд разные

OK!
Децл, капитан космического корабля. Как самый ненавидимый рэп-музыкант стал символом эпохи Децл, капитан космического корабля. Как самый ненавидимый рэп-музыкант стал символом эпохи

Вспоминаем историю первой звезды российского рэпа

Правила жизни
«Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа «Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа

Алена Ашмарина рассказала о пережитом насилии

VOICE
5 продуктов из магазина, которые можно вырастить дома 5 продуктов из магазина, которые можно вырастить дома

Из магазинных продуктов вы можете вырастить целый сад

ТехИнсайдер
Открыть в приложении