【新唐人2011年10月5日訊】(中央社斯德哥爾摩5日綜合外電報導)以色列科學家謝茲曼(Daneil Shechtman)因發現並揭開準晶(quasicrystals)的秘密,今天獲得2011年諾貝爾化學獎。這項成就革新了科學界對固態物質的觀念。
諾貝爾委員會形容,準晶有如「引人注意的原子拼花圖案」,其排列型態極有秩序且對稱,而絕不重覆。在外行人看來,這與回教抽象畫近似。
準晶已在實驗室中發現,並在礦物中自然存在。由於結構緊密,這種晶體有強化材料的功能,也許能應用在消費產品,比如煎鍋以及柴油機等機器,後者須承受高溫和機械壓力。
諾貝爾委員會說,謝茲曼的發現「極具爭議性」,因為準晶的原子「排列方式與自然法則牴觸」。
因此瑞典皇家科學院指出,謝茲曼1982年的這項發現根本改變了化學家對固態物質的看法。謝茲曼也曾因科學界的強烈反對,而被逐出所屬研究團體。
先前科學界認為,晶體的原子是以對稱型態排列;但謝茲曼揭露,晶體原子的排列型態也可能不重覆。他是在以顯微鏡觀看鋁錳混合物時,發現這種絕不重覆而且似乎與自然法則相反的型態。
皇家科學院說:「他的奮鬥終於迫使科學界反思物質的本質。」此後實驗室即製造出準晶,還有1家瑞典公司發現,某種最耐久的鋼材中也有準晶,而這種鋼材如今用於製造刮鬍刀片和眼外科使用的細針等產品。
結晶學專家一向認為,所有的晶體都呈現旋轉對稱,因此將其旋轉時,看來都一樣。但謝茲曼1982年在美國華府的實驗室首次觀察到,晶體呈現5角對稱,也就是10個角,而多數科學家認為不可能。
謝茲曼在授課大學公布的研究結果中說:「我告訴每一位願意聆聽者,我有5角對稱的材料,結果大家只是嘲笑我。」
他在其後多月間試圖說服同僚相信他的發現,但對方總是不願相信。他所任職的「美國國家標準與技術研究所」(US National Institute of Standards and Technology)負責人甚至給他1本結晶學教科書,建議他閱讀。最後有人要求他,離開他在這個機構內的研究團體。
於是他重返以色列,這時1名同僚願意與他合作,撰寫1篇談論此一現象的專文。該文最初遭拒絕刊登,終於在1984年11月發表在刊物上,結果科學界一片譁然。2度拿下諾貝爾獎的鮑靈(Linus Pauling)就是絕不相信此一發現的科學家之一。
謝茲曼說:「鮑靈會站在講台上宣告,『謝茲曼胡說八道,根本沒有準晶這樣的東西,只有半調子科學家』。」
謝茲曼在法國和日本的友人1987年成功培養出大到能以X光重覆的晶體,並以電子顯微鏡證實了他的發現。
如今得知獲獎,現年70歲的謝茲曼對美聯社記者表示,「感覺很愉快」;並對以色列電台說,他感到「興奮」,但不願詳談工作,只承諾在稍後發表聲明。(譯者:中央社張佑之)