Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества

Лука стремился изолировать два загадочных минерала, соответствующих треугольникам и квадратикам, чтобы получить для них порошковые дифракционные картины и идентифицировать их. Для этого он пошел на большой риск и использовал специальный инструмент, чтобы выдавить эти участки. Операция потребовала исключительной зрительно-моторной координации, поскольку участки были микроскопическими, а шлиф – тонким, как волос. Луке удалось собрать материал. Но остальная часть хрупкого среза была уничтожена в процессе.

В результате ценная информация о том, как различные минералы были связаны друг с другом, оказалась утрачена. Надо сказать, Лука в то время не понимал, насколько редким и важным окажется этот образец и насколько ценной могла бы стать эта информация. Его единственной целью было как можно скорее выделить отдельные зерна минерала, чтобы по рентгеновской дифрактограмме определить, являются ли они перспективными кандидатами в квазикристаллы.

Когда процесс был завершен, все, что осталось от исходного образца, – это два крошечных пятнышка материала, которые Лука приклеил на кончики пары тонких стеклянных волокон. Но, хоть они и были крошечными, Луке хватило их для получения порошковой рентгеновской дифрактограммы.

Лука сравнил результаты с опубликованными данными для синтетических квазикристаллов – и перспективы его очень взволновали. Но у него еще не было уверенности, что это не совпадение. У него не было разработанной нами с Питером компьютерной программы, необходимой для выполнения сложных проверок, и он не мог определить вращательную симметрию в расположении атомов, основываясь только на порошковой дифрактограмме. Это была та же проблема, с которой мы с Питером столкнулись, работая с базой данных ICDD.

Через несколько минут после прочтения электронного письма Луки я отправил его данные порошковой дифракции Питеру для немедленного изучения. Проверка должна была дать точное количественное сравнение порошковой дифрактограммы образца с данными, которые мы ожидали получить от природного квазикристалла. Пока результаты не были известны, радоваться находке Луки было рано.

Два дня спустя я вернулся в Соединенные Штаты и получил первые результаты. Судя по тесту, вероятность того, что зерна с квадратиками содержат природный квазикристалл, была достаточно высока. Но праздновать было еще рано. Как я пояснял Луке, “хороший шанс” – это еще отнюдь не доказательство. В прежних наших с Питером исследованиях не было ничего, кроме ложноположительных результатов. Прежде чем с уверенностью говорить об обнаружении природного квазикристалла, требовалось выполнить дополнительные проверки.

На тот момент, однако, оставалось всего две крошечных крупинки исходного камня. Быстрый поиск других образцов хатыркита в коллекциях неподалеку от Флоренции и Принстона результатов не дал. Так что у нас не было выбора, кроме как сосредоточиться на тех крупинках, которые уже были у нас в руках. У Луки в лаборатории не было высокоточных инструментов, необходимых для проведения окончательных проверок оставшегося материала. Но у меня был доступ к нужному оборудованию, а также выход на лучшего специалиста для проведения таких анализов. Я обратился к Яо Наню, директору Принстонского центра визуализации и анализа.

11 ноября 2008 года, спустя примерно полтора года с начала нашего с Лукой сотрудничества, из Флоренции в мой кабинет доставили пластиковую коробку. В ней находились два небольших латунных цилиндра, в которых хранят образцы для экспериментов по порошковой дифракции. В каждом цилиндре было тонкое стекловолокно. И на торце каждого стекловолокна была приклеена почти невидимая крупинка темного материала.

Я хотел убедиться, что образец доставлен в целости и сохранности. Помню, как открывал упаковку, вынимал пластиковую коробку и сильно прищуривался, стараясь понять, могу ли я разглядеть крупинки на концах волокон. Студенту, который был в тот момент в моем кабинете, я объяснил, что потратил больше десяти лет на поиски природного квазикристалла и надеялся, что если найду его, то он будет размером хотя бы с речной камешек.

– Будет ужасно досадно, – сказал я, – если первый обнаруженный природный квазикристалл мне даже не удастся разглядеть!

Глава 9 Квазисчастливого Нового года

Принстон, 21 ноября 2007 года

Я крепко сжимал маленькую коробку, взбираясь по склону от корпуса, где располагался мой кабинет, к Принстонскому центру визуализации и анализа. В коробочке находились два латунных цилиндра, которые я получил от Луки. В каждом цилиндре было тонкое стекловолокно длиной около дюйма с приклеенным на конце драгоценным кусочком материала.

Яо Нань, директор Центра, сидел за столом, с головой погрузившись в работу. Я окинул взглядом его кабинет. Повсюду были разложены стопки книг и журналов, а также коробки с образцами, относящимися к разным проектам.