以色列科學家謝赫特曼因發現準晶體,獨享今年諾貝爾化學獎。但原來謝赫特曼的成就得來不易,由於其發現顛覆了科學家對固態物質的看法,他曾多年受到學界的奚落和強烈排斥,甚至被踢出研究團隊。
瑞典諾貝爾委員會指出,謝赫特曼(Daniel Shechtman)的準晶體(quasicrystal)是「在原子層次複製出的晶體,有如阿拉伯世界的鑲嵌工藝品一般迷人」,其原子排列方式絕不重複。先前科學家認為,晶體的原子結構形態必須自我重複。委員會表示,謝赫特曼的發現「根本改變了化學家對固體物質的想法」。
材料硬度高 具彈性
這種準晶體如同盔甲一般增加材料強度。斯德哥爾摩大學有機結構化學教授鄒曉冬說,由於準晶體原子排列不具周期性,因此準晶體材料硬度很高,同時具有一定彈性,不易損傷,使用壽命長。這種材料已應用於鬚刨、煎鍋、發光二極體(LED)中。
謝赫特曼在一九八二年發現了準晶體,但卻受到化學界的強烈排斥,甚至把他踢出了研究團隊。晶體學專家一向認為,所有的晶體都呈現旋轉對稱,因此將其旋轉時,看來都一樣。但謝赫特曼在美國華府的實驗室首次觀察到,晶體呈現五角對稱,當時大多數科學家都認為不可能。謝赫特曼說:「我對每個聽我講話的人說:我發現有對稱五角形的物質,他們都笑我。」
同僚拒絕接受說法
接下來的幾個月,他一直努力說服同僚接受他的發現,但都遭到拒絕,最後更被要求離開研究團隊。謝赫特曼回到以色列,找到一名同事願意與他一同撰寫有關此現象的文章,文章起初遭拒,到一九八四年十一月才獲得刊登,結果科學界一片譁然。曾先後獲得諾貝爾化學獎及和平獎的美國科學家鮑林(Linus Pauling)就是其中一個不接受這項發現的人。謝赫特曼說:「他會站在講台上說:『謝赫特曼在胡說,根本沒有準晶體這種東西,只有準科學家。』」
一九八七年,謝赫特曼在法國和日本的朋友成功培養出較大的晶體,足以讓X光進行重組,並用電子顯微鏡證實他的發現。謝赫特曼是以色列理工學院教授,他將獨享一千萬瑞典克朗(逾一千一百萬港元)獎金。
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