История кристаллографии, «паркет Пенроуза». Открытая лекция израильского химика и физика Даниэля Шехтмана

27 января 2016 года нобелевский лауреат, выдающийся израильский химик и физик Даниэль Шехтман прочитал в Национальном техническом университете Украины «КПИ» открытую лекцию. Учёный является профессором одного из ведущих технических вузов мира – университета «Технион» в Хайфе. Нобелевскую премию по химии он получил в 2011 году за открытие квазикристаллов. Неудивительно, что темой его лекции стали «Квазипериодические материалы и новое определение понятия «кристалл».

Открытие квазикристаллов наряду с открытием нанокристаллических материалов, аморфных металлических сплавов и высокотемпературных сверхпроводников в научном мире считается наиболее значительным достижением материаловедения в ХХ веке. Впрочем, рассказывал об этом Даниэль Шехтман в контексте истории кристаллографии, касаясь и таких понятий, как «числа Фибоначчи» и «паркет Пенроуза» — которые мы обычно считаем достоянием истории науки. Шехтман рассказал о том, как они используются для описания структуры квазикристаллов. 

А ещё профессор вспоминал, как непросто шло его открытие к полному принятию «коллегами по цеху». В частности, первую статью, посвящённую открытию квазипериодических кристаллов, научные журналы сначала просто отказывались принимать в печать как «неинтересную для физического общества».

Однако дальнейшая работа в лабораториях принесла новые экспериментальные доказательства существования материалов, характеризующихся ротационной симметрией 5-го и выше (8, 10 или 12-го) порядков, которой не может быть в кристаллах, и квазипериодичностью в размещении атомов, так что в конце концов понятие квазикристаллов не только вошло в научный оборот, но и заставило внести коррективы в некоторые понятия кристаллографии.

В своей лекции профессор Шехтман выразил также соображения относительно составляющих, без которых невозможны открытия не только в кристаллографии, но и в каких-либо других областях науки. Это – современное оборудование, профессиональность, настойчивость и вера в себя при готовности меняться.