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5日,謝赫特曼在新聞發(fā)布會(huì)上。今年70歲的他摘得2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
據(jù)新華社電瑞典皇家科學(xué)院5日宣布,以色列科學(xué)家達(dá)尼埃爾·謝赫特曼因發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體獨(dú)享2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
改變科學(xué)家“物質(zhì)觀(guān)”
與一天前宣布諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主一樣,瑞典皇家科學(xué)院常任秘書(shū)斯塔凡·諾爾馬克當(dāng)天上午11時(shí)45分開(kāi)始在皇家科學(xué)院會(huì)議廳先后用瑞典語(yǔ)、英語(yǔ)宣布獲獎(jiǎng)?wù)咝彰捌淇茖W(xué)成就。
隨后,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)主席拉爾斯·特蘭德等人解釋謝赫特曼獲獎(jiǎng)原因。他們說(shuō),謝赫特曼于1982年4月8日首次在電子顯微鏡中觀(guān)察到一種“反常理”的現(xiàn)象——他們當(dāng)時(shí)所觀(guān)察的鋁合金中的原子,是以一種不重復(fù)的非周期性對(duì)稱(chēng)有序方式排列的,而按照當(dāng)時(shí)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(dāng)時(shí)引起極大爭(zhēng)議。為維護(hù)自己的發(fā)現(xiàn),他被迫離開(kāi)當(dāng)時(shí)的研究小組,但這一發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家開(kāi)始重新思考對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。
準(zhǔn)晶體增加材料強(qiáng)度
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)在5日發(fā)表的聲明中說(shuō),從原子級(jí)別觀(guān)察準(zhǔn)晶體形態(tài),會(huì)發(fā)現(xiàn)原子排列具有規(guī)律,符合數(shù)學(xué)法則,但不以重復(fù)形態(tài)出現(xiàn)。在謝赫特曼發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體后,科研人員陸續(xù)在實(shí)驗(yàn)室中制造出其他種類(lèi)的準(zhǔn)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(zhǔn)晶體。瑞典一家公司也在一種鋼中發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體,這種準(zhǔn)晶體如同盔甲一般增加材料強(qiáng)度。
如今,科學(xué)家正嘗試將準(zhǔn)晶體應(yīng)用于其他產(chǎn)品,如不粘鍋涂層和柴油機(jī)制造等。
“舊發(fā)現(xiàn)”仍有新潛力
瑞典斯德哥爾摩大學(xué)有機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)教授鄒曉冬在接受新華社記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō),由于準(zhǔn)晶體原子排列不具周期性,因此準(zhǔn)晶體材料硬度很高,同時(shí)具有一定彈性,不易損傷,使用壽命長(zhǎng)。這種材料的應(yīng)用目前仍有較大發(fā)展空間。
今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金共1000萬(wàn)瑞典克朗(約合146萬(wàn)美元),由謝赫特曼一人獨(dú)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(xué)院獲得博士學(xué)位,目前任該校教授。
■ 人物
謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,勇敢挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)的權(quán)威體系。
——美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)主席納西·杰克遜
當(dāng)我告訴人們,我發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體的時(shí)候,所有人都取笑我。
——謝赫特曼
“那時(shí),所有人都取笑我”
因?yàn)樘魬?zhàn)當(dāng)時(shí)的“常識(shí)”,謝赫特曼被斥“胡言亂語(yǔ)”、“偽科學(xué)家”
“胡言亂語(yǔ)”、“偽科學(xué)家”,當(dāng)30年前謝赫特曼發(fā)現(xiàn)“準(zhǔn)晶體”時(shí),他面對(duì)的是來(lái)自主流科學(xué)界、權(quán)威人物的質(zhì)疑和嘲笑,因?yàn)楫?dāng)時(shí)大多數(shù)人都認(rèn)為,“準(zhǔn)晶體”違背科學(xué)界常識(shí)。
“當(dāng)我告訴人們,我發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體的時(shí)候,所有人都取笑我?!敝x赫特曼在一份聲明中說(shuō)。1982年,41歲的謝赫特曼正在美國(guó)霍普金斯大學(xué)從事研究工作。
“的確,那時(shí)候的人們壓根不會(huì)接受那種晶體的存在?!泵绹?guó)化學(xué)協(xié)會(huì)主席納西·杰克遜說(shuō),“因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這違反自然界‘規(guī)則’?!?/p>
因?yàn)檫@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(zhǔn)晶體”后,謝赫特曼花費(fèi)了好幾個(gè)月的時(shí)間,試圖說(shuō)服他的同事,但一切均徒勞,沒(méi)人認(rèn)同他的觀(guān)點(diǎn)。不僅如此,他還被要求離開(kāi)他所在的研究小組。無(wú)奈之下,謝赫特曼只有返回以色列,在那里,他的一個(gè)朋友愿意幫助他,將“準(zhǔn)晶體”的有關(guān)研究成果公開(kāi)發(fā)表。
最開(kāi)始,這篇論文也沒(méi)能逃脫被拒絕的命運(yùn),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(xué)界引發(fā)軒然大波。一些化學(xué)界權(quán)威也站出來(lái),公開(kāi)質(zhì)疑謝赫特曼的發(fā)現(xiàn),其中包括著名的化學(xué)家、兩屆諾獎(jiǎng)得主鮑林。
“他(鮑林)公開(kāi)說(shuō):達(dá)尼埃爾·謝赫特曼是在胡言亂語(yǔ),沒(méi)有什么準(zhǔn)晶體,只有‘準(zhǔn)科學(xué)家’?!敝x赫特曼后來(lái)說(shuō)。
近30年后,勇敢質(zhì)疑“常識(shí)”的謝赫特曼終于獲得全世界最權(quán)威的科學(xué)認(rèn)可?!爸x赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,勇敢挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)的權(quán)威體系?!奔{西·杰克遜說(shuō)。
(百千)
■ 背景
固體家族“另類(lèi)哥”
20世紀(jì)80年代初以前,科學(xué)界對(duì)固態(tài)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)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“反常”的原子排列方式跳入科學(xué)家的眼界。從此,這種徘徊在晶體與非晶體之間的“另類(lèi)”物質(zhì)闖入了固體家族,并被命名為準(zhǔn)晶體。
根據(jù)固態(tài)物質(zhì)構(gòu)成的原子排列規(guī)律,晶體內(nèi)原子應(yīng)呈現(xiàn)周期性對(duì)稱(chēng)有序排列,非晶體內(nèi)原子呈無(wú)序排列。1982年4月8日,謝赫特曼在鋁錳合金冷凍固化實(shí)驗(yàn)中首次觀(guān)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(dāng)時(shí)理論下是不可能存在的。
由于原子排列不具周期性,準(zhǔn)晶體材料硬度很高,同時(shí)具有一定彈性,不易損傷,使用壽命長(zhǎng)。鑒于其“強(qiáng)化”特性,準(zhǔn)晶體材料可應(yīng)用于制造眼外科手術(shù)微細(xì)針頭、刀刃等硬度較高的工具。此外,準(zhǔn)晶體材料無(wú)黏著力并且導(dǎo)熱性較差,其應(yīng)用范圍還包括制造不粘鍋具、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等,應(yīng)用前景廣闊。
據(jù)新華社電