online od 1999 roku!

Prof. Przystawa: odkrycie noblisty odsłoniło nową twarz natury

05.10.2011. 22:47
opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl


W latach 80. odkrycie, dokonane przez nagrodzonego Noblem z chemii Daniela Shechtmana, złamało ustaloną symetrię kryształów. Było przełomowe, bo odsłoniło nową twarz natury - powiedział PAP prof. Jerzy Przystawa z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.



W środę Komitet Noblowski ogłosił, że laureatem tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie chemii jest 70-letni izraelski naukowiec Daniel Shechtman, którego uhonorowano za odkrycie kwazikryształów.

,,Fizyka ciała stałego do lat 80. XX wieku zajmowała się kryształami, czyli substancjami, które posiadają bardzo regularną, piękną przestrzenną strukturę i własności symetrii obrotowej" - powiedział PAP Przystawa.

Jak wyjaśnił, dzięki odkryciu Shechtmana, w latach 80. ubiegłego wieku pojawiły się informacje, że istnieją takie materiały i struktury, które nie są zgodne z symetrią, która obowiązywała już od wieków w fizyce ciała stałego. Znaleziono wiele substancji w szczególności wśród stopów metali, które właśnie łamią tę tradycyjną, ustaloną symetrię kryształów.

,,Te nowe substancje, których laureat dzisiejszej Nagrody Nobla wynalazł szczególnie dużo, mają właściwości niezgodne z kanonami fizyki ciała stałego. Zyskały one nazwę kwazikryształów. Ich struktura jest bardzo podobna do kryształu, jednak nie ma porządku, które mają normalne kryształy, z którymi byliśmy przez wieki zaznajomieni" - tłumaczył naukowiec.

Dodał, że struktury kwazikrystaliczne przejawiają cały szereg nowych właściwości fizycznych, które zupełnie inaczej przejawiają się w eksperymentach. ,,Znajdują swoje wykorzystanie w technologii, ale na razie to wszystko jest jeszcze w fazie badań. To wciąż nowa twarz materii, którą poznajemy" - powiedział Przystawa. Jego zdaniem, naukowcy są na początku drogi badania kwazikryształów.

PAP - Nauka w Polsce

ekr/ agt/ jbr/bsz

Czy wiesz że...? (wersja beta)
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. 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. 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.

Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń. Krystalografia (od greckich słów κρύσταλλος krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz γράφω grapho – „piszę”) – dział nauki zajmujący się opisem, klasyfikacją i badaniem kryształów, krystalitów oraz substancji o strukturze częściowo uporządkowanej. Jej zakres pokrywa się częściowo z mineralogią, fizyką ciała stałego, chemią i materiałoznawstwem.

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. Mikrostruktura - subtelna, nadcząsteczkowa struktura materii, występująca w wielu ciałach stałych, mieszaninach i ciekłych kryształach.

LMTO (ang. Linear Muffin Tin Orbitals) - jedna z metod obliczeniowych ab initio fizyki ciała stałego stosowanych przy modelowaniu struktury elektronowej kryształów. Fizyka ciała stałego - dział fizyki zajmujący się ciałami stałymi, tj. takimi które w danych warunkach zachowują swój kształt makroskopowy. Fizyka ciała stałego jest częścią fizyki materii skondensowanej.

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.


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).

Jerzy Andrzej Przystawa (ur. 29 kwietnia 1939 w Czortkowie, zm. 3 listopada 2012 we Wrocławiu) – polski naukowiec, fizyk, profesor dr hab., specjalista kwantowej teorii ciała stałego, nauczyciel akademicki na Uniwersytecie Wrocławskim (były kierownik Zakładu Fizyki Fazy Skondensowanej i Teorii Wielu Ciał w Instytucie Fizyki Teoretycznej). Defekty struktury krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci przestrzennej. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych kryształach. Wynikają one z natury procesu krystalizacji.

Dodano: 05.10.2011. 22:47