Версия для печати
Вернуться к списку

Навел порядок

Нобелевский комитет присудил самую престижную научную премию израильскому ученому Даниэлю Шехтману.

Впервые термин "квазикристалл" появился 2 ноября 1984 года в небольшой статье, опубликованной в авторитетном журнале Physical Review Letters израильским ученым Даниэлем Шехтманом. Он сообщил о том, что, изучая сплав алюминия и марганца, обнаружил совершенно необычные свойства. С одной стороны, материал имел все признаки кристалла. А другой - так называемую "пентагональную" симметрию, которая по всем канонам была строго запрещена в кристалле.

- В науке всегда считалось, что в кристалле не может быть оси симметрии пятого порядка, только третьего, четвертого и шестого, - сказал корреспонденту "РГ" директор Института кристаллографии РАН и РНЦ "Курчатовский институт" член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук. - А группа ученых во главе с Даниэлем Шехтманом открыла необычный материал - с осью симметрии пятого порядка. Вроде бы не кристалл? Но с другой стороны, он обладал другим важнейшим свойством кристалла - так называемым дальним порядком. В чем суть? Представьте лист тетрадки в клетку. Его можно получить, если одну клетку "размножать" вверх и вниз. Так и в кристалле методом трансляционной симметрии получается дальний порядок. Куда бы вы не сдвинулись от исходной ячейки, у вас везде будет одинаковая картина.

Полученный Шехтманом материал сочетал два с точки зрения традиционных представлений несочетаемых свойства: у него была ось симметрии пятого порядка и он имел дальний порядок. Поэтому его назвали квазикристаллами, то есть как бы кристаллами. С тех пор ученые получили около 200 подобных веществ, которые уже широко применяются. Скажем, их добавка во много раз повышает прочность самых разных материалов, покрытия из квазикристаллов не смачиваются водой, и, к примеру, в принципе невозможны ситуации, когда провода покрываются льдом. Добавка квазикристалла в смазку в разы уменьшает трение, что сулит гигантскую экономию в самых разных отраслях промышленности.

Михаил Ковальчук обратил внимание еще на один важнейший момент, связанный с квазикристаллами. Дело в том, что если в неживой природе на ось симметрии пятого порядка наложено табу, то в живой она широко распространена. Скажем, она есть у всех полевых цветов, цветов плодовых деревьев, у многих обитателей моря. А еще у чешуек еловой шишки, ананаса, словом, природа состоит из "пента". Причем она наиболее ярко проявляется в переходной области между живым и неживым. Поэтому в РНЦ "Курчатовский институт" ведутся исследования по их конвергенции. И что важно особо подчеркнуть: переходя к наноразмерам, мы все ближе переходим от неживой к живой природе. Это открывает перед наукой огромные перспективы. Кстати, недавно в России квазикристаллы были найдены в природе. Размер нобелевской премии составляет 1,46 миллиона долларов.

Даниэль Шехтман родился в Тель-Авиве в 1941 году, окончил Израильский технологический институт в Хайфе в 1972 году и с тех пор работает там исследователем. Результаты его исследований были далеко неоднозначно восприняты научным сообществом - защищая свою работу, ученый был вынужден покинуть исследовательскую группу, в которой работал на тот момент.

Из российских ученых единственный, кто удостоен Нобелевской премии по химии, был академик Николай Семенов. Он получил эту самую престижную в мире награду в далеком 1958 году.