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2011诺贝尔化学奖

2011诺贝尔化学奖

2011年诺贝尔化学奖5日在瑞典首都斯德哥尔摩揭晓,以色列科学家丹尼尔·舍特曼获得此一殊荣。这是自医学奖和物理学奖后今年公布的第三项诺贝尔奖项。  

瑞典皇家科学院表示,舍特曼的贡献在于在1982年发现了准晶体,称这一发现从根本上改变了化学家们看待固体物质的方式。学院称,“与此前人们认为的原子在晶体内呈对称模式分布的理论不同,舍特曼揭示出原子在晶体内的堆积形态可以不重复。”这一发现在当时极具争议,因执意坚持自己的观点,舍特曼曾被要求离开他的研究小组。然而,他的发现最终迫使科学家们重新审视他们对物质本质的观念。   

根据舍特曼的发现,科学家们随后创造了其他种类的准晶体,并在俄罗斯一条河流内的矿物样品中发现了自然生成的准晶体。一家瑞典公司也在一种钢材中发现了准晶体,晶体使得这一材料像盔甲般坚硬。目前,科学家正在试验将准晶体应用于煎锅和柴油发动机等多项产品中。

舍特曼是以色列科学技术研究所的一名知名教授。诺贝尔化学奖的揭晓为今年诺贝尔全部科学奖项的公布画上了句号。诺贝尔奖的奖金于每年12月10日发放,获奖者将获得150万美元的奖励。

2011年诺贝尔化学奖解析

在固体物理中我们知道,晶体是在三维空间内,原子有规律的重复排列,具有周期性和平移对称性,它有固定的熔点,并且具有各向异性的特点。而非晶体是在三维空间内不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,并且外形不规则。在晶体中,又有一种特殊的固体,叫孪晶,所谓孪晶就是在切应力的作用下,其一部分沿着某一晶向或者晶面发生位相的移动,结果使晶体的一部分与原晶体的位相处于相互对称的位置,也称为孪生或者双晶。

就传统而言,固体物质要么是晶体,要么是非晶体,但是,在1982年,以色列人丹尼尔·谢特曼在美国的一座实验室内研究铝锰2011诺贝尔化学奖合金的时候,发现了一种特殊的晶体,他借助显微镜获得衍射图发现它具有5次对称性,并且具有长程有序性,而依据那个时候的理论,晶体不可能具有5次对称性,而非晶体则没有长城有序性。当谢特曼发现这种物质后,他告诉所有愿意听的人,他发现了一种具有5次对称性的材料,但是人们只是嘲笑他,而且,实验室主管走到他面前把一本书重重的帅到他面前说,你应该好好看看这本书,你所说的理论是不可能的。但是,谢特曼并没有因为这些就停止对这个特殊材料的研究,一年后他回到以色列又继续与一个材料学家一起研究,并于1984年与美国的两位科学家一起合作发表了论文,描述出准晶体的具体方法。但是,这篇论文仍旧没有打消一些知名科学家对准晶体理论的疑问,当时,颇有名气的美国化学家波林在一场新闻发布会上说:丹尼尔·谢特曼在胡说,没有准晶体这种东西,只有准科学家。1987年,法国和日本科学家制出足够大的准晶体,可以用X射线和电子显微镜直接观察,至此,谢特曼的理论终于得到了科学界的认可。目前,准晶体已经被我们应用到日常生活和生物学中,而且对于它的潜在研究还在进行当中。今年的10月5日,当我们还在享受国庆假期的时候,谢特曼被授予了诺贝尔化学奖,以奖励他对准晶体发现的巨大贡献。谢特曼在嘲笑中的坚持告诉我们一个很深刻的道理,在我们做一件事情的时候,要不管别人说什么,我们都要一如既往的坚持下去,因为在这个世界上,真理永远只有一个!

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