به گزارش پایگاه اینترنتی بنیاد نوبل، در شبه‌بلورها یا کریستال‌واره‌ها، الگوهای شگفت‌انگیز کاشی‌کاری‌ها و موزاییک‌های دوره اسلامی را می‌بینیم که در مقیاس اتمی بازتولید شده‌اند، الگوهایی منظم که هرگز خودشان را تکرار نمی‌کنند. چنین آرایشی در شرایطی در شبه‌بلورها مشاهده شد که از نظر تئوری چنین چیزی غیرممکن بود و دانیل ششمن نبردی طولانی برای تغییر باورهای پذیرفته‌شده علم شیمی پشت سر گذاشت. برنده جایزه نوبل شیمی 2011، درک شیمی‌دانان را از ماده جامد تغییر داد.
در بامداد 8 آوریل 1982 / 21 فروردین 1361، تصویری خلاف قوانین طبیعت در میکروسکوپ الکترونی دانیل ششمن ظاهر شد! تصور بر این بود که در تمام مواد جامد، اتم‌ها در الگوهایی متقارن قرار گرفته‌اند که پیوسته تکرار می‌شوند. دانشمندان برای تولید بلورها به چنین الگوهای تکرارشونده‌ای نیاز داشتند.
اما تصویر ششمن نشان می‌داد که اتم‌های درون بلور در الگویی غیرقابل تکرار قرار گرفته‌اند. چنین الگوهایی از نظر دانشمندان غیرممکن بود، مثل آن‌که بخواهید توپ چهل‌تکه فوتبال را درحالی‌که به قطعات 5 و 6 ضلعی نیاز دارد، فقط با قطعات شش‌ضلعی بسازید. کشف ششمن بسیار بحث‌برانگیز بود، اما او از این کشف خود دفاع کرد و به همین دلیل از او خواستند گروه تحقیقاتش‌اش را ترک کند. اما نبرد علمی او دانشمندان را مجبور کرد در باورهای خود نسبت به ماهیت ماده تجدیدنظر کنند.
کاشی‌کاری‌ها و موزاییک‌کاری‌های نامنظم دوره طلایی اسلامی، مانند کاشی‌های کاخ الحمبرا در اندولس اسپانیا یا سردر مسجد امام در اصفهان ایران به دانشمندان کمک کرد تا بفهمند شبه‌بلورها در ابعاد اتمی چطور تشکیل می‌شوند. در این کاشی‌کاری‌ها، همانند اتم‌ها، الگوها منظم‌اند و از قوانین ریاضی پیروی می‌کنند، اما هرگز تکرار نمی‌شوند. (برای مشاهده اینفوگراف در ابعاد بزرگ، اینجا را کلیک کنید)
وقتی دانشمندان موفق شدند شبه‌بلورهای ششمن را توضیح دهند، از اصلی برآمده از ریاضیات و هنر استفاده کردند، یعنی نسبت طلایی. این مقدار توجه ریاضیدانان یونان باستان را به خود جلب کرده بود، چراکه به‌وفور در هندسه استفاده می‌شد. در شبه‌بلورها هم نسبت فواصل مختلف بین اتم‌ها با نسبت طلایی مرتبط است.
پس از آن بود که دانشمندان توانستند انواع دیگر شبه‌بلورها را در آزمایشگاه‌ها تولید کنند و از آن جالب‌تر، شبه‌کریستال‌هایی را در سنگ‌های معدنی رودخانه‌ای در روسیه کشف کردند که به‌طور طبیعی تشکیل شده بودند. یک شرکت سوئدی نیز شبه‌کریستال‌ها را در نوع خاصی از فولاد کشف کرد که وجود این ساختارها به استحکام و سختی فولاد می‌افزود. دانشمندان امروز از شبه‌بلورها در محصولات مختلفی، از ماهی‌تابه گرفته تا موتورهای دیزل استفاده می‌کنند.
دانیل ششمن (Daniel shechtman)، شهروند اسرائیل و متولد 1941 / 1320 در تل‌آویو است. دکترای خود را در سال 1972 / 1351 از انستیتو فناوری تکنیون-اسرائیل در بندر حیفا دریافت کرد و هم‌اکنون استاد برجسته و صاحب کرسی فیلیپ‌توبیاس در انستیتو فناوری تکنیون است.
5353
نظر شما