原遭嘲笑反科学 诺奖化学家终被“平反”

谢赫特曼:“好科学家不会100%相信教科书”

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【大纪元2011年10月06日讯】(大纪元记者吴英编译报导)甫获2011年诺贝尔化学奖殊荣的以色列科学家丹尼尔‧谢赫特曼(Daniel Shechtman),29年前在电子显微镜下看到“准晶体”(quasicrystal)时,连自己都不敢相信,还曾因这项发现遭到同侪的质疑及嘲笑,甚至被赶出研究团队。

然而数年后,谢赫特曼被证实是对的,并在29年后获得殊荣:一人独得诺贝尔化学奖及壹仟万瑞典克朗(约合150万美金)奖金。

这告诉了我们什么?

70岁的谢赫特曼在接受访问时说:“一个优秀的科学家是谦虚且能倾听意见的人,只愿意100%相信教科书的人,不是好的科学家。”

据美联社报导,谢赫特曼从未怀疑过自己的发现,认为自己是那些勇于挑战传统,让研究更上一层楼的科学家之一,主流科学机构也因此对自己避之唯恐不及。

被逐出研究团队 不往心里去

1982年4月8日,谢赫特曼独自一人在华府国家标准局(国家标准与技术研究院的前身)首次发现这个被多数科学家认为不可能存在的化学结构——准晶体。谢赫特曼推论:过去科学对原子排列方式的认识是错误的。他将发现告诉其他同事,但没有人相信他,而且还嘲笑他。

依据化学传统定义,晶体系指物体内的原子以规则且重复的排列方式呈现,也因此晶体只能有某些固定的形状。而谢赫特曼发现的准晶体所呈现的形状是不同的,那是因为原子以一种更为精细的方式重复排列。

报导中说,晶体可以做某些幅度的旋转。但形状仍然不会改变。例如正方体是四面对称的形状,转90度后(四分之一旋转)仍然是正方体的形状。在传统的认识中,晶体仅能做某些幅度的旋转,但是谢赫特曼发现可以做72度旋转(五分之一旋转)仍维持一样形状的晶体,这种旋转幅度被其他科学家认为绝对不可能存在。

谢赫特曼回忆:“我被逐出研究团队,他们说我令他们蒙羞。”“但我从不往心里去,因为我知道我是对的,他们是错的。”

瑞典皇家科学院表示,“准晶体”的研究从根本上改变了化学家对固体物质的认识。

谢赫特曼现任以色列理工大学(Technion-Israel Institute of Technology)教授,也是以色列的第10位诺贝尔奖得主。

面对科学界严厉批判 不曾动摇

当年,谢赫特曼花了几个月的时间努力说服同事,但没有人接受,最后被迫离开研究团队,转到美国家标准局的另一个研究单位。后来他回到以色列,在那里找到一位同事愿意与他一起工作,准备发表准晶体的论文。刚开始并不顺利,论文被退件,最后终于在1984年11月发表,却在科学界引发轩然大波。

二度获得诺贝尔奖的科学家莱纳斯‧鲍林(Linus Pauling)拒绝接受谢赫特曼的发现,并斥责谢赫特曼“胡说”。然而,谢赫特曼说:“就算面对严厉的批判,我也不曾动摇。”“鲍林是伟大的科学家”他说,“这次他错了,这不是他第一次犯错。”

1987年,谢赫特曼在法国和日本的朋友成功地养大晶体,大到足以进行X射线照射,证实准晶体结构的确存在,科学界终于接受了谢赫特曼的发现。

美国化学学会会长南希杰克逊(Nancy B. Jackson)指出,谢赫特曼的发现是重大的科学成就,突破了旧有定律。一些科学家回头检视曾令其费解的现象时,才明白那就是准晶体。

普林斯顿大学物理学家保罗‧斯坦哈特(Paul J. Steinhardt)表示:“当你的发现足以改变200年以来的传统智慧时,那是非常了不起的。”“准晶体”一词是由斯坦哈特所创造,在谢赫特曼发现实际物质之前,他曾对准晶体结构做过理论上的推论。

斯坦哈特回忆,当他在1984年看到谢赫特曼的准晶体论文时,高兴地跳了起来。

应用广泛 发展极具潜力

准晶体可以应用在强化金属,让它更耐磨、抗腐蚀、改变导电性质,例如眼外科手术的微细针头、刀刃等硬度较高的工具,或者不沾锅具、柴油发动机等。

瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)结构化学家暨诺贝尔奖委员会顾问西萨佩‧戈麦斯(Cesar Pay Gomez)表示,准晶体的研究仍在进行中,特别是在热电转换领域,将回收废热转换成电力等。

(责任编辑:叶恩婕)

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