Открытие было сделано в 1982 г. (опубликовано в 1984 г.) при изучении сплава алюминия с марганцем. Д. Шехтман обнаружил, что у частиц из этого сплава есть ось симметрии… пятого порядка. Но это же
Какой же физический эффект смог нарушить математический запрет? Суть его, в формулировке авторитетного специалиста в области изучения квазикристаллов проф. Ю. Х. Векилова, такова: квазикристаллы – это вещества с апериодическим дальним атомным порядком ( http://ria.ru/infografika/20111003/448255547.html ). Это значит, что у квазикристаллов нет периода трансляции элементарной ячейки, как у обычных кристаллов, но есть дальний порядок расположения атомов!
Оказалось, что «плотно заполнить» пространство можно и иным, отличным от трансляционного методом. За 10 лет до публикации Шехтмана английский математик и физик Р. Пенроуз открыл геометрические структуры, которые позволяют заполнить плоскость непериодическим, но упорядоченным образом. Для этого нужно использовать
При пространственном заполнении нужно использовать тела-многогранники. Одними из самых интересных тел оказались икосаэдры. Икосаэдр – правильный выпуклый двадцатигранник, одно из Платоновых тел. Каждая из 20 граней представляет собой равносторонний треугольник. Число ребер равно 30, число вершин – 12.
Вернемся к понятию апериодичности, характеризующему строение квазикристаллов. «Непериодический» вовсе не значит случайный, хаотический. У квазикристаллов обнаружилась еще одна удивительная особенность – дальний порядок расположения частиц подчиняется следующему правилу:
аn = a1 – Dn-1,
где a1 – начальный период между частицами, n – порядковый номер периода, n = 1, 2, …, D = (1 + √5)/2 = 1,6180339… – число золотой пропорции. ( http://www.nkj.ru/archive/articles/2102 )
Удивительность этого правила состоит в том, что отношения расстояний между атомами являются иррациональными числами и подчиняются закону золотой пропорции. Иными словами, структурные элементы квазикристалла «гармонизируют пространство» столь тонко, что это вызывает представление о проявлении здесь антропного принципа. А это дает основание для предположения о том, что в данном случае проявляются какие-то глубинные свойства материи на квантовом уровне. Не исключено, что это связано с эвереттическими эффектами.
До последнего времени все квазикристаллы получались искусственным путем в лабораториях. Но, как иронично заметил принстонский физик Пол Стейнхардт, «было бы странно предполагать, что Господь Бог сотворил Вселенную 14 миллиардов лет назад и ждал все это время рождения Шехтмана, чтобы внести в мир квазикристаллы». И международная группа ученых под руководством Пола Стейнхардта развернула поиски квазикристаллов в природе. История этих поисков настолько захватывающа и невероятна, что может послужить сюжетом научно-детективного романа. Сегодня с ней можно познакомиться из первоисточника – рассказа самого Пола Стейнхардта и Валерия Крячко, первооткрывателя минерала хатырскита, в составе которого и были обнаружены первые природные квазикристаллы.
( http://digitaloctober.ru/event/knowledge_stream_pol_steynhardt )
Результатом этого исследования стало открытие минерала икосаэдрита во фрагментах метеорита, найденных группой Стейнхардта на реке Хатырке на Чукотке «по наводке» Крячко. Этот минерал – сплав алюминия, меди и железа – имеет квазикристаллическую структуру и, судя по возрасту содержавшего его метеорита, образовался где-то в глубинах космоса более 4 миллиардов лет назад…
Квазикристаллы за прошедшие 30 лет со дня своего открытия изучались подробно и с применением новейших методов исследований. В настоящее время известно уже несколько сот различных квазикристаллов. Квалифицированный обзор современного состояния науки о них можно прочесть в журнале «Успехи физических наук».
( http://ufn.ru/ufn10/ufn10_6/Russian/r106a.pdf )
Но можно с уверенностью сказать, что главные научные открытия этого состояния вещества еще впереди. И Нобелевская премия Д. Шехтмана – только первая ласточка из той области физики, которая родилась из этого открытия.
В номинации «Физиология и Медицина» лауреатами Нобелевской премии в 2011 г. стали люксембуржец Жюль Хоффман, канадец Ральф Стейнмен и американец Брюс Бойтлер – «За работы в области иммунологии и исследования врожденного иммунитета».
Что было известно об иммунитете до работ лауреатов? Прежде всего, то, что иммунитет бывает врожденный и приобретенный.
