2011年诺贝尔化学奖揭晓

Daniel Shechtman

　　北京时间10月5日下午5点45分，2011年诺贝尔化学奖揭晓，以色列科学家Daniel Shechtman获奖，获奖理由是“发现准晶体”。

　　非凡的原子“镶嵌”

　　在准晶体中，我们发现迷人的阿拉伯镶嵌艺术在原子水平的重现：规则但从不重复的模式。然而，准晶体构型的发现曾被认为是不可能的，因而Daniel Shechtman只得对已知的科学发起强烈的挑战。2011年诺贝尔化学奖已经从根本上改变了化学家如何想象固体物质。

　　1982年4月8日的早上，一幅违反自然定律的图像出现在Shechtman的电子显微镜中。在所有的固体物质中，原子被认为均匀地分布在晶体中，并周期性地进行重复。对于科学家来说，为了获得晶体，这种重复是必需的。

　　然而，Shechtman眼前出现的图像却显示，该晶体中的原子排列模式是无法重复的。这种模式曾被认为是不可能的，就像不可能单纯用六角形制造足球，因为同时需要五角形和六角形。他的发现引起了极大的争议。在为自己的发现辩护期间，他被要求离开了自己的研究小组。不过，他的坚持最终迫使科学家重新考虑他们对于物质属性的概念。

　　非周期性“镶嵌”，比如在西班牙阿尔罕布拉宫和伊朗Darb-i Imam神殿中发现的中世纪伊斯兰镶嵌艺术，帮助科学家理解了准晶体在原子水平的特征。在这些镶嵌中，比如准晶体，模式是规则的——它们遵循数学法则——但它们从不重复自己。

　　当科学家描述Shechtman的准晶体的时候，他们使用一个来自于数学和艺术的概念：黄金比例。这一数字在古希腊的时候就已经引起了数学家的兴趣，经常出现在几何学中。举个例子来说，在准晶体中，原子间不同距离之比同黄金分割相关。

　　跟随Shechtman的发现，科学家已经在实验室中制造了其它种类的准晶体，并从来源于俄罗斯一条河流中的矿石样本中发现了天然准晶体。一家瑞典公司也从某种形态的铁中发现了准晶体。科学家们目前正在实验于不同产品中使用准晶体，比如煎锅和柴油机。

　　Daniel Shechtman，以色列公民。1941年出生于以色列特拉维夫。1972年从以色列理工学院获得博士学位。以色列理工学院菲利普·托拜厄斯讲席教授。

　　附：诺贝尔奖网站官方公告

　　5 October 2011

　　The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry for 2011 to

　　Daniel Shechtman

　　Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, Israel

　　"for the discovery of quasicrystals"

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