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 старейшего известного домашнего кота Китая Генетики выявили старейшего известного домашнего кота Китая

Самая ранняя домашняя кошка жила в VIII или IX веках нашей эры

N+1
Как кофе, алкоголь и ролики в YouTube делают нас невротичнее, умнее или спокойнее Как кофе, алкоголь и ролики в YouTube делают нас невротичнее, умнее или спокойнее

Отрывок из книги «Будь тем, кем хочешь. Наука о том, как изменить себя»

Forbes
Секрет похудения, который заключается не в голодании или подсчете калорий Секрет похудения, который заключается не в голодании или подсчете калорий

Какое воздействие на организм окажет один день без углеводов?

ТехИнсайдер
Характер нордический Характер нордический

Вокруг нордической кухни ходит немало споров

Bones
«Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии «Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии

Река Куяхога: пожар, переключивший сознание целой нации

ТехИнсайдер
Ученые обнаружили загадочные ряды отверстий на дне Атлантического океана Ученые обнаружили загадочные ряды отверстий на дне Атлантического океана

Ученые обнаружили на дне Атлантического океана длинные прямые ряды отверстий

N+1
Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе

Почему трудоголизм – вредная привычка, даже зависимость?

Лиза
Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции

Как сама эволюция объясняет нашу тягу к алкоголю?

Maxim
На партийном девичнике На партийном девичнике

Расспрашиваем о кремлёвских дамах Нину Хрущёву, внучку советского лидера

Дилетант
Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР

Какие города СССР славились запредельным числом бандитов?

VOICE
«Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота «Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота

В 1918 г. в руки Белого движения попала часть золотого запаса Российской империи

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
Результат любви несовместимых пород: 5 собак-метисов, которые рассмешат вас своей внешностью Результат любви несовместимых пород: 5 собак-метисов, которые рассмешат вас своей внешностью

Собаки, которые характером и красотой не уступают чистокровным собратьям

ТехИнсайдер
Секс-скандал Билла Клинтона и Моники Левински: как сложилась судьба участницы одного из самых громких политических скандалов в современной истории США Секс-скандал Билла Клинтона и Моники Левински: как сложилась судьба участницы одного из самых громких политических скандалов в современной истории США

История Моники Левински — «нулевого пациента» кибербуллинга

Правила жизни
Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями

Как крупнейший в мире производитель никеля наладил систему внедрения технологий

СНОБ
Новая волна Новая волна

Дарья Мороз — о работе над сценарием «Содержанки. Перезагрузка» и своей ролью

OK!
Как ГИБДД вычисляет замазанные цифры на госномере: фото и ответы Как ГИБДД вычисляет замазанные цифры на госномере: фото и ответы

Как вычисляют и ловят двойников авто с помощью системы «Паутина»

РБК
История политических убийств: самые таинственные покушения на политиков История политических убийств: самые таинственные покушения на политиков

Практически все громкие политические убийства очень похожи друг на друга

Правила жизни
Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей

В этой статье мы расскажем о нехудожественных книгах знаменитых писателей

ТехИнсайдер
Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века

Виды, которые прекрасно себя чувствуют, как и несколько миллионов лет назад

ТехИнсайдер
Nissan Pathfinder. Не в то время, не в том месте Nissan Pathfinder. Не в то время, не в том месте

Nissan Pathfinder уже давно не внедорожник, а большой семейный универсал

4x4 Club
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
Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора

176-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
«Черные считались язычниками»: история рабства, рассказанная бывшим невольником «Черные считались язычниками»: история рабства, рассказанная бывшим невольником

Глава из книги Букера Вашингтона «Восставая из рабства»

Forbes
Как выйти из треугольника Карпмана Как выйти из треугольника Карпмана

Как и почему мы выбираем роли в конфликтах и созависимых отношениях?

Psychologies
Секреты красивой груди Секреты красивой груди

Иметь соблазнительную, а главное, здоровую грудь мечтает каждая женщина

Лиза
Носки и лодыжки: Брэд Питт, Вин Дизель и другие мужчины-звезды, которые роскошно выглядят в юбках Носки и лодыжки: Брэд Питт, Вин Дизель и другие мужчины-звезды, которые роскошно выглядят в юбках

Мода давно вышла за грани гендерных стереотипов

VOICE
«Этот журнал создан для изгнанников» «Этот журнал создан для изгнанников»

Зачем эмигранты основывали собственные издания и чем это заканчивалось

Weekend
Пенопласт на обед, отруби на ужин: найдены черви, которые могут спасти Землю Пенопласт на обед, отруби на ужин: найдены черви, которые могут спасти Землю

Личинки умудряются получать питательные вещества из пенополистирола

Вокруг света
9 культовых хоррор-фильмов в жанре научной фантастики 9 культовых хоррор-фильмов в жанре научной фантастики

Советуем научно-фантастические фильмы 1950-х!

Правила жизни
Открыть в приложении