Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества

Покинула ли посылка Италию? Она что, застряла на таможне? В зоне выдачи багажа? Оказалась закопана в глубине кузова грузовика доставки? А как насчет компьютерной системы отслеживания?

Со все растущим отчаянием Лука пытался добиться помощи от курьерской компании, объясняя, как чрезвычайно редки эти зерна, как трудно их было достать и насколько они важны для научных исследований и нашего понимания фундаментальной природы материи.

С течением времени Лука впадал во все большее возбуждение. Но итальянский офис Air Express просто игнорировал инцидент. Им так и не удалось выяснить, что случилось с нашей посылкой. Хуже всего то, что персонал не проявлял ни малейшего желания помочь.

Годом ранее я усомнился в разумности использования экспресс-почты, когда Гленн с ее помощью отправил мне несколько редких образцов из Смитсоновского института. Но он лишь рассмеялся и сказал мне, что все геологи пользуются той или иной экспресс-почтой, даже когда имеют дело с самыми ценными минералами. Такой же ответ я получил от Джона Эйлера из Калтеха. Все убеждали меня, что я параноик.

Затем случилась катастрофа с Air Express. И теперь уже никто не смеялся.

С того момента я отказался доверять наши образцы метеорита Хатырка какой-либо службе доставки. Ничего подобного больше никогда не будет отправлено экспресс-почтой, даже международные посылки Луке в Италию. Я настоял на том, чтобы все доставлялось лично, если не мной, то студентом или коллегой, который ехал в Италию, Калифорнию, Вашингтон, Принстон или возвращался оттуда.

К сожалению, утерянные образцы были также последними из тех, что не покрывались эпоксидной смолой, поэтому мы так и не смогли провести рентгеновскую томографию – эксперимент с получением трехмерного изображения, который мог бы открыть совершенно новое измерение в нашем исследовании. Это было и остается для нас огромным разочарованием. Но мы все еще рассматриваем возможность использования этой техники для анализа других метеоритов в поисках металлических алюминиевых сплавов и квазикристаллов.

Квазикристаллы под давлением

Нам пришлось смириться с тем фактом, что два – ДВА! – наших самых ценных образца были потеряны. Мы старались двигаться дальше как могли и сосредоточили свое внимание на поиске новых способов определения того, как образовались метеорит Хатырка и его природные квазикристаллы.

Данные по зерну № 125 наряду с результатами более ранних исследований показали, что метеорит Хатырка испытал высокоскоростное столкновение в космосе – удар, который создал сверхвысокое давление. Отсюда вытекал важный вопрос: можно ли ожидать, что скрытый внутри метеороида квазикристалл, а именно икосаэдрит, выдержит экстремальное давление, более чем в 50 000 раз превышающее атмосферное давление на поверхности Земли?

Если нет, то икосаэдрит никак не мог быть частью Хатырки с момента зарождения Солнечной системы, как считал Гленн, поскольку не выдержал бы высокоскоростного столкновения, который метеороид позднее испытал, путешествуя в космосе. В таком случае мы бы знали, что икосаэдрит образовался уже после испытанного Хатыркой последнего сильного удара, когда давление было намного ниже, как полагал Линкольн.

Этот вопрос оказался в центре нашего исследования. Стабильность квазикристаллов и межатомные силы, удерживающие их атомы вместе, – это ключевые вопросы в физике конденсированных сред и материаловедения. Проверки на устойчивость уже проводились, но либо при более низких давлениях, либо при более низких температурах. При сочетании высоких давлений и температур, характерных для Хатырки, таких исследований никто еще не проводил. Однако много лет назад мы с Довом Левином и Джошем Соколаром сконструировали картонные и пластиковые модели, показывавшие возможность существования межатомных сил, обеспечивающих устойчивость в таких экстремальных условиях.

На этот раз не было необходимости подвергать риску какие-либо из наших образцов. Испытания можно было провести с искусственными квазикристаллами икосаэдрита. Нынешняя доступность синтетических квазикристаллов напоминала о том, как долго я был заворожен этим материалом. Удивительно было сознавать, что теперь искусственные квазикристаллы стали чем-то обыденным, что можно недорого заказать в химической компании.

Организовать эксперимент по проверке устойчивости при высоком давлении и высокой температуре было гораздо более трудной задачей. Очень немногие лаборатории способны выполнять такие сложные испытания с приемлемой точностью. Лука нашел Винченцо Стагно и его коллег Хо-Кванг Мао и Фэй Инвэя в Институте Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия.