智者寂寞 谢兹曼发现曾遭奚落

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【大纪元10月5日报导】(中央社斯德哥尔摩5日综合外电报导)以色列科学家谢兹曼(Daneil Shechtman)因发现并揭开准晶(quasicrystals)的秘密,今天获得2011年诺贝尔化学奖。这项成就革新了科学界对固态物质的观念。

诺贝尔委员会形容,准晶有如“引人注意的原子拼花图案”,其排列型态极有秩序且对称,而绝不重复。在外行人看来,这与回教抽象画近似。

准晶已在实验室中发现,并在矿物中自然存在。由于结构紧密,这种晶体有强化材料的功能,也许能应用在消费产品,比如煎锅以及柴油机等机器,后者须承受高温和机械压力。

诺贝尔委员会说,谢兹曼的发现“极具争议性”,因为准晶的原子“排列方式与自然法则抵触”。

因此瑞典皇家科学院指出,谢兹曼1982年的这项发现根本改变了化学家对固态物质的看法。谢兹曼也曾因科学界的强烈反对,而被逐出所属研究团体。

先前科学界认为,晶体的原子是以对称型态排列;但谢兹曼揭露,晶体原子的排列型态也可能不重复。他是在以显微镜观看铝锰混合物时,发现这种绝不重复而且似乎与自然法则相反的型态。

皇家科学院说:“他的奋斗终于迫使科学界反思物质的本质。”此后实验室即制造出准晶,还有1家瑞典公司发现,某种最耐久的钢材中也有准晶,而这种钢材如今用于制造刮胡刀片和眼外科使用的细针等产品。

结晶学专家一向认为,所有的晶体都呈现旋转对称,因此将其旋转时,看来都一样。但谢兹曼1982年在美国华府的实验室首次观察到,晶体呈现5角对称,也就是10个角,而多数科学家认为不可能。

谢兹曼在授课大学公布的研究结果中说:“我告诉每一位愿意聆听者,我有5角对称的材料,结果大家只是嘲笑我。”

他在其后多月间试图说服同僚相信他的发现,但对方总是不愿相信。他所任职的“美国国家标准与技术研究所”(US National Institute of Standards and Technology)负责人甚至给他1本结晶学教科书,建议他阅读。最后有人要求他,离开他在这个机构内的研究团体。

于是他重返以色列,这时1名同僚愿意与他合作,撰写1篇谈论此一现象的专文。该文最初遭拒绝刊登,终于在1984年11月发表在刊物上,结果科学界一片哗然。2度拿下诺贝尔奖的鲍灵(Linus Pauling)就是绝不相信此一发现的科学家之一。

谢兹曼说:“鲍灵会站在讲台上宣告,‘谢兹曼胡说八道,根本没有准晶这样的东西,只有半调子科学家’。”

谢兹曼在法国和日本的友人1987年成功培养出大到能以X光重复的晶体,并以电子显微镜证实了他的发现。

如今得知获奖,现年70岁的谢兹曼对美联社记者表示,“感觉很愉快”;并对以色列电台说,他感到“兴奋”,但不愿详谈工作,只承诺在稍后发表声明。(译者:中央社张佑之)

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