米兰-花30余年寻找准晶的科学家

《第二种不成能》，[美]保罗 斯坦哈特著，高跃丹译，浙江科学手艺出书社2023年11月出书，订价：119.9元

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《第二种不成能》一书可以说是一本以第一人称论述的侦察故事，布满了悬念、转折和欣喜，使人拿起书后几近没法放下。但这里所讲的故事都是真实的，其主人公不是一名通俗的侦察，而是一名世界闻名的科学家，他所清查的也不是罪犯，而是天然界中的一个古迹——准晶。为此，他花了30多年时候。

甚么是准晶？它是一种有点近似晶体，但又不是晶体的物资。晶体是常见的，例如水晶等自然矿物，乃至通俗的食盐都是晶体。原子法则地摆列在一路就构成了晶体。

晶体学家早已用数学方式证实，只有那些具有二重、三重、四重、六重扭转对称性的布局可以实现周期性的排布，构成晶体。这对学过固体物理或矿物学的年夜学生来讲是常识。

是以，20世纪80年月，当一名以色列冶金学研究者谢赫特曼发现某种铝合金中存在着五重扭转对称性时，良多人认为他犯了初级毛病，由于五重扭转对称性的构型不成能构成晶体。

从事理论物理研究的本书作者保罗 斯坦哈特却在研究中发现了虽不具有周期性，但是仍可以布满空间的具有五重扭转对称性的构型，这恰是谢赫特曼发现的奇特材料所具有的原子布局，也就是所谓准晶。谢赫特曼后来是以取得了诺贝尔化学奖。

不外，故事并没有到此为止，现实上这只是一个初步。谢赫特曼发现的合金是人工制造出来的，那末天然界中是不是也存在准晶？

斯坦哈特的首要研究范畴是宇宙学，探访宇宙的发源，在这一范畴里他成了世界闻名的专家。不外，他依然存眷着准晶。他指点学生开辟出软件，经由过程对天然界中各类矿物的X射线衍射图进行阐发，寻觅可能存在的准晶。终究，他们在一个意年夜利博物馆保藏的某种奇异矿物中，发现了准晶存在的迹象。

可是，这矿物事实是甚么、来自哪里？语焉不详的档案记实中并没有足够的信息。在是，作者带着我们走上了奇奥的寻根问底之旅。

颠末一系列真实的“侦察”工作，终究，作者率领的科考队来到了俄罗斯堪察加半岛荒原中的一条河道旁，最先搜索天然发生的准晶。而他们的发现告知我们，这类奇奥物资究竟是若何发生的。

本书讲述了作者在探访准晶进程中的各种履历，和所碰到的各类怪杰奇事，从作者的教员、天才物理学家费曼，到利欲熏心的官员。作为一名世界一流的科学家，作者在书中还分享了本身在科学研究中所体味到的各类趣味和欣喜，和对壮美的年夜天然、奇奥的宇宙汗青的感触感染。

（作者系中国科学院国度天文台研究员，本文为《第二种不成能》叙言）

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