根據傳統晶體學認知，晶體內部的原子排列具有3次、4次和6次對稱性。以4次對稱為例，即每個原子被4個原子包圍，若在中心畫一條直線，每轉90度就會重復一次。這些原子排列再按一定規律重復就構成晶體。但5次、7次及以上的對稱因無法做到重復，因此，科學界一直認為，自然界中不可能存在這種晶體。

1982年4月8日，美國霍普金斯大學的達尼埃爾·謝赫特曼在進行“衍射光柵”實驗時，結果發現無數個同心圓各被10個光點包圍，恰恰就是一個10次對稱。謝赫特曼當時認為“這是不可能的”，還在筆記本上寫道：“10次？”

 

謝赫特曼當時的筆記

 

消息傳出，立即引發極大爭議。因為按照傳統的理論，具有此種排列的固體物質不可能存在。但達尼埃爾·謝赫特曼據理力爭，一直鬧到學術界權威那里。最后的鑒定意見是，由于謝赫特曼違背起碼的科學常識，他所發現的晶體被人形容為準晶體，而他自己被人稱作了“準科學家”，成為學術界的一大笑話。

謝赫特曼被趕出了自己所在的研究團隊，因為同事們覺得他的研究讓他們蒙羞，但他深信自己是對的，并且堅持研究。1987年，法、日科學家成功地在實驗室中制造出了大到足以被X射線觀察到的準晶體結構，證實了謝赫特曼的發現。2009年，科學家們在俄羅斯東部哈泰爾卡湖獲取的礦物樣本中發現了天然準晶體。

謝赫特曼的研究改變了晶體的定義。現在，準晶體已在很多應用領域“大展拳腳”，可用來制造不粘鍋、發光二極管、熱電轉化設備等。

2011年，謝赫特曼憑借準晶體的發現獲得了諾貝爾化學獎。

 

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史上今日：1982年4月8日 準晶體被發現

圖文簡介

準晶體的發現改變了晶體的定義。其發現者謝赫特曼憑借準晶體的發現獲得了諾貝爾化學獎。