顛覆結晶 以色列謝赫曼獲諾貝爾化學獎

◆ 顛覆結晶 以色列謝赫曼獲諾貝爾化學獎
http://www.udn.com/2011/10/6/NEWS/WORLD/WORS1/6634991.shtml

【聯合報╱編譯張佑生／綜合報導】2011.10.06

卅年前，以色列化學家謝赫曼Daniel Shechtman，在電子顯微鏡下看到了連自己都不敢相信的物體，後來甚至被趕出研究團隊。昨天，謝赫曼獲頒本屆諾貝爾化學獎，表彰他當年發現「準晶體」（quasicrystals）的結構。

準晶體是一種奇特的固體，它的原子結構相當規則但不像晶體那麼規律，介於晶體和非晶體之間。瑞典皇家科學院在頌辭中說，獲獎者的發現「徹底改變了科學家對固體物質結構的認識」。準晶體的研究成果也廣泛應用於材料科學和生物學，從柴油引擎到煎鍋都是準晶體的應用成品。

現年七十歲的以色列海法科技學院名譽教授謝赫曼，將獲得一千萬瑞典克朗（約台幣四千四百萬元）的獎金，他也是美國能源部艾米斯實驗室的研究員和愛阿華州立大學教授。

一九八二年四月的某天早上，謝赫曼獨自在華府郊外的美國國家標準局實驗室，在電子顯微鏡下發現了科學家以往認為不可能存在的全新化學結構，類似伊斯蘭教傳統建築的馬賽克鑲嵌圖案。出現傳統結晶學不會有的對稱性且為長程性，既不同於一般的晶體也不是非晶體，故稱為「準晶體」。

謝赫曼當時也被嚇到，因為他看到的，完全違反現代結晶學七十年來的定義。他走到實驗室外的長廊，希望找位同儕討論，但長廊空無一人。他再三觀察，終於確信傳統觀念錯了，並在一九八四年發表論文。

諾貝爾獎委員會指出：「謝赫曼的發現實在太具爭議性了，以致在他自我辯護的過程中，被要求離開自己的研究團隊。」

在謝赫曼的研究獲得證實認可前，一九五四年諾貝爾化學獎得主鮑林（Linus Pauling）對他的批判不遺餘力，甚至在美國化學學會年會開幕演講時當眾羞辱謝赫曼是半調子，宣稱：「根本沒有什麼準晶體，只有所謂的準科學家（quasi-scientists）。」

鮑林是廿世紀最重要的化學家之一，謝赫曼的女兒有天回家時問他：「批評你的鮑林就是那個鮑林嗎？如果是的話，對的一定是他。」獲知得獎後，謝赫曼說：「感覺真美妙」。



◆ 謝茲曼發現準晶 顛覆學界想法

中央社 2011.10.05

諾貝爾委員會今天表示，以色列科學家謝茲曼（Daniel Shechtman）因發現科學界認為不可能存在的原子結構型態「準晶」（quasicrystals），而獲得2011年諾貝爾化學獎。他的研究引起了爭議。

諾貝爾委員會在瑞典皇家科學院指出，謝茲曼發現了準晶；並表示，這是「在原子層次複製出的晶體，有如阿拉伯世界的鑲嵌工藝品一般迷人」，其原子排列方式絕不重覆。

先前科學家認為，晶體的原子結構型態必須自我重覆。

諾貝爾委員會表示，謝茲曼的研究「根本改變了化學家對固體物質的想法」。某些鋼材中會有準晶，有如裝甲一般地強化這些鋼材。

諾貝爾委員會說，謝茲曼這項發現「極具爭議性」；並指出，他曾因此被所屬研究團體要求另謀高就。

委員會表示：「他的奮鬥終於迫使科學界反思物質的本質。」

謝茲曼是以國海法（Haifa）「以色列理工學院」（Israel Institute of Technology）教授，將於12月10日在瑞典斯德哥爾摩的正式頒獎典禮中，獲頒1000萬瑞典克朗（150萬美元）獎金。


◆ 搞怪準晶體 突破自然規律
http://www.udn.com/2011/10/6/NEWS/WORLD/WORS1/6634993.shtml

【聯合報╱記者蔡永彬、陳幸萱／台北報導】2011.10.06

成功大學物理學系退休教授林水田表示，謝赫曼發現準晶體，但將這個領域發揚光大的卻是日本東北大學教授蔡安邦，他是雲林北港人。

一般晶體和準晶體有什麼不同？國家同步輻射研究中心主任張石麟指出，準晶是介於晶體和非晶體之間的「類晶體」。一般晶體具有一重、二重、三重、四重或六重對稱；準晶體則有五重、十重或廿重對稱，在空間中排列會有缺口或重疊出現，無法填滿空間。

林水田說，謝赫曼是個「很會講故事的人」；剛發現準晶體時沒人相信他，後來有人建議他找個有名的材料科學家共同發表論文，才獲得刊登。「他得了很多獎，就是諾貝爾獎沒得到。」謝赫曼從鋁錳合金中發現準晶體，但雜質很多。

張石麟表示，自然界中準晶體並不存在，將某些高溫合金材料急速冷卻才會出現準晶體。他認為人類發現準晶體代表人工能突破自然界的規律性。

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