O mimozemském kvazikrystalu a omilostněných hloupostech

pátek 6. leden 2012 12:00

Jediný v přírodě nalezený příklad uspořádání hmoty, za jehož objev se udělovala loňská chemická „nobelovka“, přiletěl na Zemi z vesmíru.

Datum objevu, který vynesl Danovi Shechtmanovi v roce 2011 Nobelovu cenu za chemii, známe přesně. Stalo se to 8. dubna roku 1982. Onoho večera si izraelský odborník na krystalografii napsal do laboratorního deníku k výsledku svého pozorování hned tři otazníky. Sledoval pod elektronovým mikroskopem krystalickou strukturu rychle ztuhlé kovové slitiny a zjistil, že to, co vidí, věda „zakazuje“.

V té době považovali vědci krystaly za pravidelně se opakující uspořádání hmoty. Krychlový krystal kuchyňské soli se opakuje v krystalech tohoto nerostu donekonečna. A stejně se měly opakovat všechny další myslitelné krystalické struktury. Další možností, kterou krystalografie připouštěla, bylo, že materiál nemá žádnou strukturu a je tedy amorfní čili beztvarý. Shechtman ale pozoroval ve slitině manganu a hliníku něco zcela nezvyklého. Materiál měl jasnou strukturu, ale ta se neopakovala. V podstatě byla jedinečná a neopakovatelná.

„Taková stvůra nemůže existovat,“ reagoval Shechtman na svůj objev.

Další pokusy ale izraelského vědce přesvědčily, že tento krystal-nekrystal je skutečný. Uvěřit však odmítali všichni kolem. Americký šéf daroval Shechtmanovi učebnici krystalografie, aby si „izraelský nedouk“ doplnil fatální mezery ve vzdělání. Shechtman nakonec své americké působiště opustil a vrátil se domů do Izraele. Martýriu však nebyl konec. Výsledky jeho bádání odmítaly uveřejnit vědecké časopisy. Redaktoři  byli korektní, ale nesmlouvaví. Mezi řádky zamítnutí Shechtman četl pohrdání diletantem přesvědčeným, že objevil něco tak nereálného, jako je sedmihlavá saň nebo kámen mudrců. Dvojnásobný laureát Nobelovy ceny Linus Pauling uváděl na svých přednáškách Shechtmana jako odstrašující příklad vědecké hlouposti a naivity.

Když stať o krystalech-nekrystalech, pro které se později ujalo označení kvazikrystaly, přeci jen vyšla ve Physical Review Letters, zapůsobila na odborníky z oboru krystalografie jako bomba. Mnozí považovali kvazikrystaly za nesmysl, ale další si vzpomněli, že takové „nemožné krystaly“ při svém bádání rovněž zahlédli. Jenže výsledky tenkrát odložili jako nepoužitelné. Považovali je za experimentální chybu.

Nakonec se podařilo prokázat existenci kvazikrystalů ve stovkách materiálů. Skrývají se například v jednom druhu velmi pevné švédské oceli. Shechtmanův objev tedy nejen přepsal učebnice a změnil definici krystalu, ale má i hmatatelné, ryze praktické využití.

Shechtmanovu vědeckou odyseu je záhodno připomenout v záplavě prognóz, jež se na přelomu roku vyrojily a věští, jaké velké vědecké objevy nás čekají v roce 2012. Je docela pravděpodobné, že k největším  letošním „peckám“ na poli vědy budou patřit opožděně doceněné objevy z let minulých, jež jsme až doposud prohlašovali za „nesmysly kolosálních proporcí“. A je také pravděpodobné, že ty největší objevy letoška prohlásíme za absurdní excesy a budeme na tom ještě pár let trvat. Tak to prostě ve vědě chodí. Jak napsal německý filosof Arthur Schopenhauer: „Všechny zásadní objevy procházejí třemi etapami. Nejprve jsou zesměšňovány, následně zuřivě popírány, aby byly nakonec přijaty jako naprostá samozřejmost.“

Poučný příběh kvazikrystalů má zajímavé pokračování. Až do roku 2008 se nedařilo nalézt kvazikrystaly v přírodních materiálech. V tomto roce narazil italský mineralog Luca Bindi ve sbírkách přírodovědného muzea ve Florencii na úlomek horniny, která obsahovala kvazikrystal o velikosti jedné desetiny milimetru. Podle dokumentace pocházela hornina z Korjackého pohoří na ruské Sibiři. Objev zveřejnil v roce 2009 prestižní vědecký týdeník Science.

Další analýzy materiálu obalujícího první známý přírodní kvazikrystal přinesly překvapivé výsledky, jež zveřejnil počátkem roku 2012 americký vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences. Složení horniny prozrazuje, že se jedná o meteorit ze skupiny uhlíkatých chondritů. Jediný přírodní kvazikrystal nalezený doposud na Zemi je tedy mimozemského původu. Navíc je velmi starý. Materiál uhlíkatých chondritů se formoval v počátcích vzniku sluneční soustavy. S ním zřejmě vznikaly i kvazikrystaly, které se tak řadí k jedněm z prvních minerálů.

Námětem na hollywoodský film je pouť vzorku horniny do sbírek florentského muzea. Muzeum jej koupilo spolu s mnoha jinými položkami od soukromého nizozemského sběratele. Ten mezitím zemřel, ale jeho vdova zpřístupnila Bindimu manželův deník. Z něj vyplývá, že vzorek byl získán „výměnou“ během cesty do Rumunska. Pokud budeme nazývat věci pravými jmény, pak byl chondrit z Rumunska podloudně vyvezen. Do Rumunska se dostal mimozemský materiál ze sibiřského naleziště rovněž pokoutně. Na jeho pašování z Ruska se prý podíleli agenti KGB. Nakonec se Bindi dostal do kontaktu přímo s panem Krjačkem, který v roce 1979 vlastnoručně vydobyl horninu s kvazikrystaly z vrstvy čukotského jílu. V létě roku 2011 podnikl Bindi spolu se svými spolupracovníky výpravu na místo nálezu, aby pátral po dalších vzorcích jedinečného chondritu. Nakolik uspěl, to se zatím neví. A tak se můžeme těšit na další pokračování vzrušujícího příběhu kvazikrystalů.

Další kapitola kvazikrystalického thrilleru se nemusí nutně psát na Sibiři nebo ve Florencii. Může se odehrát někde úplně jinde. Je možné, že kvazikrystaly nejsou v přírodě zase tak vzácné, jak to vypadá. Třeba vznikaly či vznikají i v pozemských podmínkách. Podle některých odborníků by se vyplatilo po nich pátrat i v nekovových materiálech. Možná to zní jako hloupost, ale tak přeci vypadal už samotný objev kvazikrystalů. Možná někomu z nás leží taková vzácnost v domácí mineralogické sbírce nebo na zahradní skalce. Asi je to nesmysl, jenže kdo ví ...

A tak nezbývá než zvolat:  „Ať žijí nehorázné, kolosální vědecké nesmysly a hlouposti!" Zvláště když si objevy některých po právu zaslouží udělení Nobelovy ceny.

Jaroslav Petr

filip veselýscifi22:4121.1.2012 22:41:51
jan havlišad pokrok ve vědě12:5710.1.2012 12:57:53
Miroslav PivodaO pozemské aroganci18:529.1.2012 18:52:24
Marek TrizuljakVěda je v pořádku17:546.1.2012 17:54:57
007karelPokrok ve vědě13:346.1.2012 13:34:05

Počet příspěvků: 5, poslední 21.1.2012 22:41:51 Zobrazuji posledních 5 příspěvků.

Jaroslav Petr

Jaroslav Petr

Blog se zabývá vědou, novými vědeckými objevy, jejich společenskými dopady a etickými aspekty. Blog byl Národní knihovnou ČR zařazen do České národní bibliografie a je archivován v rámci jejího projektu WebArchiv.

Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby, v.v.i. se zabývá reprodukční biologií hospodářských zvířat. Přednáší biotechnologii živočichů na České zemědělské universitě v Praze a na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích. Ve volném čase se věnuje popularizaci vědy. Spolupracuje s Českým rozhlasem, Lidovými novinami, různými časopisy a internetovými servery, např. Vesmír, Příroda, XB1, 100+1, 21. století, VTM aj.

REPUTACE AUTORA:
0,00

Seznam rubrik

Tipy autora

tento blog
všechny blogy