פרס נובל

שעת בוקר. חג הסוכות. לא מכבר שלחתי אימיילים לשותפים בקידום הפרויקט. פגישה טובה גם נערכה שלשום לגיבוש והערכה של אופן ההתקדמות.

 

 

---

 

בשעות אחר הצהריים שלאחר הפגישה החלטתי לגשת לספריה ולחפש את הספר אותו קרא 25 פעמים. 25 פעמים?????

אני ניגש שוב ומדליק את הטלוויזיה והממיר. הרי הקלטתי את התוכנית עליו שהופקה לפני 6 שנים ושודרה עכשיו בשנית לאחר שזכה בפרס נובל.

בסרט רואים אותו ואת המנחה נמצאים בחנות לספרים יד שניה במושב צרופה, הם עומדים ליד ספרים ישנים של ז'ול ורן, "הנה הספר, אומר דן, זהו "אי התעלומות" שנקרא קודם "אי התעלומה".
עמדתי ליד מדפי הספרים בספריה, מחפש הייתי את "אי התעלומות". אין זכר לסופר ז'ול ורן. אני שואל את הספרנית היכן ספריו. "זה באות ו', היא אומרת, אבל בספריית הילדים…". כנראה שכשאנו מתבגרים נגמרות לרבים התעלומות, ההרפתקאות, המסעות לגילוי יבשות רחוקות, מסעות בכדור פורח, בגילוי החלל ומעמקי הים, כל שסיפר בספריו ז'ול ורן.

מצאתי את הספר בספריית הילדים, השאלתי אותו אולי גם ילדי יקראו בו, לא צריך 25 פעם כמו פרופ' דן שכטמן, מספיקה קריאה אחת.

על התגלית של פרופ' דן שכטמן שמעתי רק לאחר שסיימתי את לימודי הפיסיקה באוניברסיטה. היו אלה בעצם בדיוק אותן שנים של המהפכה, אמצע שנות השמונים, אבל בשיעורים במצב מוצק, שם לימדו על גבישים ומתכות וסריג בראווה,  fcc ,  bcc ועוד ביטויים, לא שמענו כלל על
גביש כמו-מחזורי ( quasi-crystals (מעין-גביש)), אותם גילה פרופ' שכטמן.

אנחנו תיארנו גביש לפי תא היחידה שלו.  למשל נניח שתא היחידה הוא קוביה, שבכל קודקוד יש אטום. וכל הגביש מורכב מאוסף של תאי יחידה ה"דבוקים" האחד לשני ויוצרים את הגביש. גביש כזה נקרא גביש קובי פשוט:

 

 

 

והנה תצלום שצילמתי עכשיו של גביש מלבני:

 

 

בסרט מספר פרופ' שכטמן על הגילוי המפתיע בשנת 1982. הוא הסתכל במיקרוסקופ האלקטרוני ופתאום ראה תמונת דיפרקציה של גביש בעל סימטריה שונה מהמקובל.

עד לרגעים אלו היה ידוע שלגבישים ישנן סמטריות מסוימות אבל לא סימטריה על בסיס 5. הרי גבישים צריכים להיות מסודרים כך שכל תא יצטרף לתא אחר ואוסף תאים יצרו משטח, ומרחב. אם נרצה לרצף משטח, או את הבית לדוגמא, הרי שנעדיף שהמרצפות יהיו רבועיות, אבל אם ניקח מרצפות מחומשות נראה שזה בלתי אפשרי.

 

נראה לדוגמא ריצוף בעזרת מרצפת משולשת:

 

 

הוספפתי בתוכה עוד שני משולשים ליופי.

עכשיו ניקח ונוסיף עוד 5 מרצפות כאלה כאשר כל אחת מסובבת בזוית של 60 מעלות מקודמתה:

 

 
קבלנו גם שני מגני דוד. ששת המרצפות המשולשלות יוצרות משושה שגם הוא יכול להיות אריח בודד. נצרף אריח משושה אחד למשנהו:

 

 

 

ואריח משושה שלישי:

 

 

 

 

 

 

וכן הלאה עד לריצוף המשטח המיועד. אבל מה קורה בסמטריה של מחומשים, סמטריה בבסיס 5:

 

 

 

 

ניתן לראות שסימטריה כזו לא יכולה לרצף את המישור. וכן היתה הבעיה שבגללה לא האמינו לפרופ' שכטמן, סילקו אותו מקבוצת המחקר

ופרופ' לינוס פאולינג אף טען בכנסים ש- "לא יכולים להיות מעין-גבישים אבל יכולים להיות מעין-מדענים". פרופ' לינוס פאולינג היה מדען שזכה בשני פרסי נובל גם לכימיה וגם לשלום, והיה שם דבר בנושא הגבישים.

(דרך אגב, גם אני הצלחתי להגיע לעניין מסוים שפרופ' לינוס פאולינג חקר ולא הצליח להגיע, והצגתי זאת בכנס הבינלאומי שקיימה האגודה הישראלית לכימיה בשנת 2004, מדובר במספרי הקסם של הגרעין).

 

 ותמונה שצילמתי הבוקר של סימטריה מחומשת בעלי הכותרת של פרח:

 

 

 

 

אין על הטבע.. איזה יופי.

לעומת זאת במרחב כן ניתן לקבל גביש בעל סימטריה מחומשת.  כפי שניתן לראות בדוגמא הבאה של Quasicrystal של Ho-Mg-Zn:

 

 

 

מתוך ויקיפדיה

 

 

 
ותמונה אחרונה מויקיפדיה של מבנה של quasicrystal (מעין-גביש):

 

 

 

 

אז שיהיה במזל טוב לפרופ' שכטמן על הזכיה בפרס נובל, ואני אפנה  לאי התעלומות….