SME
Štvrtok, 21. november, 2019 | Meniny má Elvíra

Za objav kvázikryštálov ho aj vysmiali. Nakoniec dostal nobelovku

Kvázikryštálom spočiatku málokto veril.

Profesor Dan Shechtman v laboratóriu v Technione – Izraelskom technologickom inštitúte.Profesor Dan Shechtman v laboratóriu v Technione – Izraelskom technologickom inštitúte.(Zdroj: TASR/AP)

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu Nadácie ESET, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku.

Keď profesor DAN SHECHTMAN zverejnil svoj objav, nebolo veľa ľudí, ktorí by mu verili. Vedúci jeho laboratória mu povedal, že je hanbou jeho skupiny. Shechtman totiž objavil kvázikryštály – kryštály, ktoré úplne odporovali vtedajším predstavám o štruktúre.

Kryštály mali byť látky, ktorých stavebné prvky sú pravidelne usporiadané v opakujúcom sa vzore. Shechtmanov objav však ukazoval čosi iné. Kvázikryštály síce majú pravidelnú štruktúru, no vôbec sa neopakuje. Proti profesorovi stál aj jeden z najväčších chemikov 20. storočia.

Článok pokračuje pod video reklamou

Pamätáte si na chvíle, ktoré viedli k objavu kvázikryštálov?

Bolo to poobede 8. apríla 1982. Pracoval som v americkom Národnom inštitúte pre štandardy a technológie. Pamätám si veľmi dobre, pretože všetko mám v zápisníku. Mimochodom, toto odporúčam mladým ľuďom, ktorí sa chcú stať dobrými vedcami. Zapíšte si každý pokus a každý výpočet, aby ste si ich pamätali aj v nasledujúcich rokoch.

Čo presne ste vtedy skúmali?

Pomocou elektrónového mikroskopu som skúmal štruktúru a nedostatky zliatiny hliníka a mangánu. V mikroskope som uvidel čosi zvláštne. Niektoré kryštály v zliatine boli čierne ako uhoľ. Keď som sa na kryštály pozrel lepšie, našiel som vzorec, ktorý nebol možný.

Ako to myslíte?

Zákony kryštalografie zakazovali päťnásobnú rotačnú symetriu (atómy v kryštáloch sú pravidelne usporiadané a majú určitú symetriu. Štvorcové usporiadanie otočíte štyrikrát a vždy bude vyzerať rovnako, má teda štvornásobnú symetriu. Z geometrického hľadiska je ešte možná dvoj-, troj- i šesťnásobná, ale nie päť-, pozn. red.). Toto bol môj objav. Každý experiment, ktorý som spravil, vyšiel rovnako.

Čo sa stalo potom?

V roku 1983 som sa vrátil do Izraela a stretol profesora Ilana Blecha, ktorý bol ochotný pracovať na objave. Vytvoril model, ktorý vysvetlil, ako kryštály vznikli a spoločne sme poslali štúdiu do časopisu Journal of Applied Physics. Odmietli ju však s odôvodnením, že by fyzikov nezaujímala. Poslal som ju ešte jednému časopisu, no ten ju zverejnil o osem mesiacov neskôr.

Súvisiaci článok Zliatina z Terminátora? Podľa vedca bude realitou Čítajte 

Medzitým som poslal ďalšiu štúdiu, no s viacerými menami do časopisu Physical Review Letters. Tú prijali veľmi rýchlo a v roku 1984 ju vydali. V komunitách materiálových vedcov, fyzikov, chemikov a matematikov veľmi rozvírila vody. Vedecké skupiny po celom svete začali opakovať experimenty a dostával rovnaké výsledky. Zakrátko vznikla rastúca veda, do ktorej boli zahrnutí vedci z rôznych disciplín. Krása vedy o kváziperiodických materiálov je v tom, že sa o ňu zaujímali mnohí ľudia. Našli ďalšie zliatiny podobné prvému kvázikryštálu. Bolo to ohromné obdobie v mojom živote.

Po objave ste sa však stretli aj s obrovskou dávkou skepticizmu, dokonca aj výsmechu. Prečo ľudia reagovali takto?

Povedzme si čosi o Linusovi Paulingovi, ktorý stál na čele odporcov. Nepochybne ide o jedného z najväčších chemikov 20. storočia. Neraz povedal, že žiadne kvázikryštály nejestvujú, sú iba kvázivedci. Tým narážal na mňa a tých, čo boli so mnou. Mýlil sa však, pretože bol tradičný kryštalograf, ktorý pracoval s röntgenovými lúčmi. Ak sa nimi pozriete na mikrometrový (tisícina milimetra, pozn. red.) kryštál, tú symetriu neuvidíte. Ukáže ju elektrónový mikroskop, a tomu nerozumel. Bol celkom proti myšlienke kváziperiodicity, ako aj mnoho ďalších ľudí v komunite.

Postavili sa na jeho stranu?

Väčšina ľudí sa neobťažovala preskúmať kváziperiodické materiály, takže otázka stála na tom, či uveria Linusovi Paulingovi, slnku na vedeckom nebi, alebo dákemu profesorovi z Izraela. Voľba bola ľahká, no všetci sa mýlili. Proti kváziperiodickým materiálom bojoval od prvej publikácie až do chvíle svojej smrti v roku 1994. To bol zároveň koniec odmietania tejto myšlienky.

Viete, prečo bol taký?

Pochopiť nové myšlienky je pre niektorých ľudí ťažké. Pre staršie generácie je to bežné. Na druhej strane mladší vedci vidia budúcnosť v nových myšlienkach a ako prví sa ich chopia. Poviem to takto. Rozdiel medzi Bohom a Linusom Paulingom je ten, že Boh si nemyslí, že je Linus Pauling. No profesor Pauling...

Súvisiaci článok Zabudnite na grafén. Prichádzajú ešte úžasnejšie materiály Čítajte 

Ako ste zvládali takýto odpor? Vyzeralo to, že ste to boli vy proti celému svetu.

Na začiatku to tak aj bolo. Reakcie boli prvé dva roky rôzne. Niektorí ľudia ma vysmiali, ale zopár ma aj podporilo. Po publikácii sa to zlepšilo a už som nebol sám. To, čo naozaj pomohlo, bola skvelá vedecká komunita a že šlo o úžasnú vedu. Spolu sme stáli proti odporcom.

Čo pre vás znamená byť vedcom, ktorý zbúral staré predstavy?

Zrejme je snom každého vedca objaviť čosi nové alebo vyvinúť novú teóriu, ktorú nakoniec prijmú všetci. Nestáva sa vo vede často, že dostanete príležitosť zbúrať staré predstavy. Kryštalografia bola rozvinutá veda, ktorú v roku 1912 začal nemecký vedec Max von Laue objavom difrakcie röntgenového žiarenia na kryštáloch. Všetky kryštály, ktoré vedci preskúmali, boli pravidelné a periodické. Bolo to tak bez jedinej výnimky 70 rokov. A potom som objavili čosi nové, z čoho vznikla skvelá oblasť. Som z toho nadšený, je to vzácnosť.

Za objav vám udelili Nobelovu cenu. Profesor von Klitzing v rozhovore pre SME povedal, že všetci teraz od neho čakajú odpovede. Priniesla aj vám nejaké nevýhody?

Nobelova cena je udalosť, ktorá vám zmení život. Mne zmenila. Umožnila mi stretnúť skvelých vedcov, cestovať a prenášať po celom svete, vidieť rôzne kultúry, univerzity či výskumné inštitúty. Jediným negatívom je, že veda zaberá všetok môj čas. Časť, samozrejme, venujem aj rodine, no zvyšok ide svetu. Aj cestovanie môže byť občas náročné.

Keď sa obzriete späť na to, čím ste prešli, myslíte si, že súčasná veda funguje tak, ako má?

Vedecká metóda vznikla pred stovkami rokov a funguje dobre. K objavom dochádza neustále. Väčšina štúdií je evolučná, teda vychádzajú z toho, čo už predtým niekto objavil. Iba zopár je revolučných a zmení náš pohľad na svet. Vidím však jeden nedostatok. Ľudia môžu klamať a nikto ich nepristihne. Vedci sú obyčajní ľudia. No nemáme žiadnu políciu. Žiadny spôsob súdenia. Ak vás chytia, zaplatíte za to. Ale ak nie, môžete zomrieť slávni. Dá sa to a deje sa to.

Súvisiaci článok Dáme vám 300-tisíc. Ako podvodníci oklamali vedcov a vedecké časopisy Čítajte 

Mala by veda mať čosi ako políciu?

Myslím si, že by mal existovať medzinárodný orgán, ktorý bude prijímať sťažnosti a dostatočne ich preskúma, aby sa veda stala úprimnejšou. Ľudia by sa tak báli zverejniť nepravdivé výsledky. Asi by som nepoužil názov polícia, znie tvrdo.

Myslíte si, že naše vedomosti o určitých materiáloch nie je úplné, podobne ako to bolo pri objavení kvázikryštálov?

Na to sa ťažko odpovedá. Povedzme však, že hej. No ak by ste sa opýtali, pri ktorých, odpoviem, že nemám potuchy. Vo všeobecnosti si myslím, že nás v budúcnosti čakajú zaujímavé objavy.

Trúfli by ste si aspoň odhadnúť?

Naozaj neviem. Keby som vedel, kde hľadať, už by som to spravil. No keď sa tak stane, otvoria sa nové možnosti vo vede.

Je v materiálovej vede nejaká nezodpovedaná otázka?

Batérie sú oblasť, v ktorej sa potrebujeme posunúť. Lepšie batérie umožnia rozvoj elektrických áut a budú znamenať elektrinu pre všetkých. Ľudia už skúšali všeličo, no k prelomu zatiaľ nedošlo. Ak by sme mohli vyvinúť lepšie batérie novým spôsobom, mohlo by to zmeniť naše životy.

Ešte jeden príklad. Teraz je teplota turbín v leteckých motoroch obmedzená, pretože ich listy nezvládnu vysoké teploty. Ak by zvládli, motory by boli účinnejšie. No naše kovové zliatiny dosiahli hranicu a musíme sa presunúť ku keramickým materiálom. Bolo by dobré, keby sa podarilo vytvoriť keramické listy turbín. No je to problém, pretože také materiály majú nízku odolnosť proti lámaniu pri izbových teplotách.

Naučil vás váš objav niečo o vede?

Zistil som, že potrebujeme viac vedcov a inžinierov. Deti musíme učiť o vede už od škôlky. Pre všetky vekové skupiny detí potrebujeme tiež skvelých učiteľov. Musíme im ukázať, že veda je úžasná. Ak deti pochopia svet okolo seba, budú myslieť rozumne a budú sa chcieť stať vedcami, svet bude lepším miestom pre všetkých.

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu Nadácie ESET, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Zoznámte sa: Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
  2. EkF TUKE – výzva pre tvoju budúcnosť
  3. Zažite svoj vlastný úspech
  4. Prečo študovať techniku na Slovensku?
  5. Tri základné kroky: Ako sa starať o pacienta s inkontinenciou
  6. Vyberte si z ponuky Black Friday, ktorý trvá až dva týždne
  7. Rýchly úver sa dá získať aj bez zložitých zmlúv
  8. Tipy na lyžovačku v Rakúsku
  9. Pozrite sa, ako fungujú asistenčné systémy Volkswagenu
  10. Dokážu dávať škôlkári pozor na ceste? Otestovali sme ich
  1. CUPRA si podmanila parížske nebo
  2. Radšej škola ako metla
  3. Prečo študovať techniku na Slovensku?
  4. Zažite svoj vlastný úspech
  5. EkF TUKE – výzva pre tvoju budúcnosť
  6. Zoznámte sa: Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
  7. Vyberte si z ponuky Black Friday, ktorý trvá až dva týždne
  8. Slováci sa najčastejšie stretávajú pri spoločnom stole na večeru
  9. Rýchly úver sa dá získať aj bez zložitých zmlúv
  10. Tipy na lyžovačku v Rakúsku
  1. Už iba dnes: Predplatné SME.sk za mimoriadnu cenu 12 825
  2. Hodnotenie profesionála: Aká je dovolenka v Thajsku? 12 636
  3. Tri základné kroky: Ako sa starať o pacienta s inkontinenciou 7 583
  4. Tipy na lyžovačku v Rakúsku 7 440
  5. Známe osobnosti prezradili, do ktorej krajiny sa nechcú vrátiť 6 805
  6. Dokážu dávať škôlkári pozor na ceste? Otestovali sme ich 6 610
  7. 5 prekvapivých vecí, ktoré menia náš svet a ani o tom nevieme 6 510
  8. Kedy sa vám jazda na LPG oplatí, ako servisovať a kde netankovať 5 739
  9. Vysokoškolský bedeker: Na ktorú univerzitu poslať prihlášku? 5 327
  10. Ako efektívne doplniť železo? Odpovedá MUDr. Radovan Juríček 4 611

Téma: ESET Science Award


Článok je zaradený aj do ďalších tém Atóm, Nobelova cena za mier, Nobelove ceny

Hlavné správy zo Sme.sk

CYNICKÁ OBLUDA

Kuffov-Chromíkov paradox

Niektorí ľudia tak veľmi tvrdia, že milujú blížneho svojho, až vlastne nenávidia všetkých ostatných. Tu to máte v prehľadnom grafe.

Vizualizácia projektu Šírava Park.

Naď vypovedal na NAKA: Pýtal som sa na kauzu Skripaľ

Analytika polícia obvinila v utorok z ohrozovania utajovaných skutočností.

Jaroslav Naď z hnutia OĽaNO.
Miroslav Garaj, riaditeľ personálnej agentúry Grafton.

Neprehliadnite tiež

Ľudská postava.
Dokončený testovací prototyp hviezdnej lode Starship uverejnil Elon Musk 11. januára 2019.
OBJEKTÍV

Včely dokážu surfovať na vode. Vlny si vytvoria krídlami

Vlhké krídla včele zabránia vzlietnuť.