• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prof. Hołyst: Shechtman pokazał, że obowiązujące teorie były mylne

    05.10.2011. 22:53
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dzięki tegorocznemu nobliście z chemii coś, o czym pisano w podręcznikach, że jest niemożliwe - okazało się możliwe - skomentował w rozmowie z PAP prof. Robert Hołyst, dyrektor Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. 

    Laureatem tegorocznej Nagrody Nobla z chemii został 70-letni izraelski naukowiec Daniel Shechtman, którego uhonorowano za odkrycie kwazikryształów.

    Jak wyjaśnił w rozmowie z PAP prof. Robert Hołyst, dzięki pracom noblisty okazało się, że w strukturze kryształu możliwa jest do uzyskania 5-krotna symetria. "Od wieków naukowcom wydawało się, że nie może być 5-krotnej osi symetrii w krysztale, która by pokryła periodyczną strukturą całą przestrzeń" - powiedział dyrektor IChF PAN.

    Dodał, że Daniel Shechtman skorzystał z podpowiedzi amerykańskiego naukowca, Johna Cahna, że poszukiwaną symetrię można spotkać w cieczach. Jeżeli gwałtownie schłodzi się materiał, to może on "nie zdążyć" przebudować atomów w zwykłą sieć krystaliczną, tylko zachowa swoją poprzednią lokalną strukturę, która rozchodzi się potem na całą objętość kryształu.

    Hołyst wyjaśnił, że zwykły kryształ ma periodyczną strukturę. "Jak przesunę się o oczko sieci, to dostanę dokładnie taki sam, powtarzalny element. A w przypadku kwazikryształu, jak się przesuwam, to dostaję coś podobnego, ale nie takiego samego. To nie jest struktura powtarzalna w przestrzeni. (...). Kwazikryształ to jest kryształ, który jest w większej liczbie wymiarów, ale trzeba go rzutować na trzy wymiary. W czterech wymiarach byłby idealnie powtarzalny" - tłumaczył rozmówca PAP.

    "To było w tym sensie wielkie odkrycie, że wszystkie teorie mówiły, że tego się nie da zrobić" - zaznaczył naukowiec. Jak przypomniał, o tym, że niemożliwe jest istnienie w kryształach 5-krotnej osi symetrii był szczególnie przekonany wielki fizyk radziecki, noblista Lew Landau. Ale dopiero - zauważył Hołyst - dzięki pracom Shechtmana pokazano, że coś, o czym pisano w podręcznikach, że jest niemożliwe - okazało się możliwe.

    "Z punktu widzenia fundamentalnego to była niezwykle ciekawa sprawa" - zaznaczył dyrektor IChF PAN.

    Przyznał jednak, że jest zaskoczony decyzją Komitetu Noblowskiego. "Nie spodziewałem, że za to będzie Nobel z chemii" - powiedział. 

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ agt/ jra/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Kryształ czasoprzestrzenny (ang. space-time crystal) lub kryształ czterowymiarowy (ang. four dimensional crystal) – teoretyczna struktura powtarzalna w czasie i przestrzeni. Rozszerza pojęcie kryształu na czwarty wymiar, (tutaj czas jest uznawany za 4 wymiar). Ideę zaproponował noblista Frank Wilczek w roku 2012. Rozmyślał nad pierścieniem stworzonym z cząsteczek który rotuje, tworzących w ten sposób czasowy kryształ (periodycznie w czasie, co obrót, kryształ jest w tym samym stanie w przestrzeni). Jako, że kryształ musi kręcić się bez końca, to system nie może wypromieniowywać swojej rotacyjnej energii, w innym wypadku kryształ straciłby szybko energię i przestał się kręcić (więc wtedy by nie był kryształem czterowymiarowym). Daniel (Dan) Szechtman (hebr.: דן שכטמן) (ur. 1941 w Tel Awiwie) – izraelski naukowiec, laureat nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 2011 roku za odkrycie kwazikryształów. Elementy symetrii kryształów – prawidłowe powtarzanie się w przestrzeni jednakowych pod względem geometrycznym i fizycznym części kryształów: np. ścian, krawędzi, naroży określane jest mianem symetrii kryształów.

    Kryształy bliźniacze, prawidłowe - posiadają symetrię względem pewnych płaszczyzn lub osi, są to zrosty 2 lub więcej kryształów wytworzonych z tego samego materiału chemicznego. Najbardziej charakterystyczne z nich tworzy m. in. gips, kasyteryt, ortoklaz, rutyl i staurolit. W kryształach zbliźniaczonych dość często występują kąty wklęsłe (wewnętrzne większe niż 180°). Przykłady gdzie się je obserwuje: fluoryt, gips i kasyteryt. Powstanie kryształów bliźniaczych może powodować niekiedy pseudosymetrię, a może dziać się tak wtedy gdy postacie o niższej symetrii mogą się zrastać w taki sposób,że tworzą kryształy o pozornie wyższej symetrii. Przykładowo : rombowy aragonit zwykle tworzy słupy o pozornej symetrii heksagonalnej. Zbliźniaczone kryształy rzadko mają gładkie i równe ściany. Częściej są one pokryte różnymi nierównościami i prążkami (tzw. prążkowanie bliźniacze). Prążkowanie pewnych minerałów np. kwarc, piryt czy turmalin jest tak typowe że może służyć jako ważna wskazówka identyfikacyjna. Epitaksja z kolei to prawidłowe zrosty kryształów różnego rodzaju. Kryształy naśladowcze – są to kryształy, których wysoka symetria geometryczna jest wynikiem wielokrotnego zbliźniaczenia osobników należących do jednej z klas o mniejszej ilości elementów symetrii. Takie kryształy tworzy np. leucyt.

    Jednorodność fizyczna kryształu – polega na tym, że kryształ w każdym swoim miejscu wykazuje jednakowe własności fizyczne skalarne.
    Jest to jednak zależne od skali w jakiej przeprowadza się obserwację. Ciało jednorodne makroskopowo może okazać się niejednorodne mikroskopowo. Struktura jawnokrystaliczna – rodzaj struktury skał, charakteryzujący się tym, że wielkość kryształów jest na tyle duża, że można poszczególne składniki wyróżnić makroskopowo (gołym okiem).

    Kwazikryształy – szczególna forma ciała stałego, w której atomy układają się w pozornie regularną, jednak nie w powtarzającą się strukturę, co uniemożliwia wyróżnienie ich komórek elementarnych. Kwazikryształy odkrył Dan Szechtman w 1984 roku, gdy w szybko schłodzonym stopie glinu z manganem zaobserwował niekrystalograficzną 5-krotną oś symetrii. Struktura skrytokrystaliczna – rodzaj struktury skał, charakteryzujący się tym, że wielkość kryształów jest bardzo mała, a poszczególne składniki można wyróżnić tylko pod mikroskopem.

    Ksenomorfizm – występowanie minerałów w postaci kryształów o symetrii nie odpowiadającej ich budowie wewnętrznej.
    Minerał ma obcy kształt a jego postać jest uwarunkowana kształtami osobników sąsiadujących = minerał allotriomorficzny, anhedralny.


    Rentgenografia strukturalna – technika analityczna używana w krystalografii i chemii. W krystalografii jest stosowana w celu ustalenia wymiarów i geometrii komórki elementarnej tworzącej daną sieć krystaliczną. W chemii metoda ta umożliwia dokładne ustalenie struktury związków chemicznych tworzących analizowane kryształy.

    Dodano: 05.10.2011. 22:53  


    Najnowsze