Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества

Различие между стишовитом и песком однозначно выявляется по расположению четких брэгговских пиков и расстояниям между ними на электронной дифракционной картине. Лука уже провел эти проверки и прислал мне серию дифракционных картин, которые не оставляли сомнений относительно образца.

Несколько дней спустя Лука прислал мне по электронной почте увеличенное изображение крошечной области стишовитового зерна, которое таило в себе еще более потрясающие новости.

Размытое черно-белое изображение, представленное ниже, может показаться невзрачным. Но с научной точки зрения фотография поистине удивительна.

На снимке нечто очень редкое окружает нечто невозможное. Стишовит, серебристый материал, – редкий минерал. На изображении видно, что он окружает черное пятно – икосаэдрический квазикристалл, который когда-то считался невозможным. На самом деле “дважды невозможным” – вот более точное описание этого квазикристалла. Во-первых, он невозможен из-за запрещенной симметрии пятого порядка. А во-вторых, невозможен из-за химического состава, включающего металлический алюминий, который никогда прежде не встречался в природе.

Мы знали, что стишовит образуется лишь под воздействием высокого давления, которое достижимо только при определенных обстоятельствах: глубоко под землей, при столкновении в космическом пространстве или в результате удара очень большого метеорита о поверхность Земли. Возникающее при этом давление намного превышает все значения, достижимые при любой обычной человеческой деятельности.

В данном случае мы сразу исключили возможность образования квазикристалла при падении на Землю большого метеорита. Это расплавило бы богатый алюминием металл, обнаруженный по всему флорентийскому образцу, и привело бы к его химическому соединению с кислородом земной атмосферы.

Тот факт, что квазикристалл выдержал высокое давление, необходимое для образования стишовита, преподал нам еще один урок. Мы узнали, что квазикристалл уже существовал, когда формировался стишовит, и что вместе они сумели выдержать такие сверхвысокие давления, которые встречаются лишь далеко за рамками человеческой деятельности.

Это было прямым доказательством естественного происхождения, которое искали Линкольн и Гленн.

Я немедленно позвонил Линкольну, чтобы поделиться с ним этими захватывающими новостями. И с огромным удовольствием составил электронное письмо Гленну, приложив свежее изображение от Луки вместе с нашим анализом. Мне не терпелось узнать, будет ли его реакция, как обычно, скептической. В ответ он немного нервно подстраховал свою ставку:

Если это действительно стишовит и внутри него действительно квазикристалл, это вообще все меняет.

Теперь можно было отбросить почти все наши прежние теории формирования флорентийского образца. Он не мог быть шлаком. Его не могли создать артельщики, развлекаясь у костра. Он не мог быть продуктом выхлопа реактивного самолета. Не мог быть произведен взрывом или изготовлен в обычной лаборатории. Его не могли породить ни молния, ни гидротермальный выход, ни вулканы. Ни одна из теорий, выдвигавшихся другими авторами, не обеспечивала того экстраординарного давления, которое необходимо для образования стишовита.

То, как стишовит и квазикристалл сплавились вместе, было не менее показательно. У нас появилось доказательство того, что квазикристаллы не такие уж хрупкие, как предполагалось ранее. Поскольку квазикристалл был полностью заключен в зерно стишовита, это означало, что он способен выдерживать сверхвысокие давления.

Гленн согласился со всеми этими пунктами, но хотел исключить любые возможные альтернативные объяснения, какими бы сомнительными они ни казались. В качестве последнего аргумента он попросил нас подумать, не может ли образец быть результатом испытания атомной бомбы. Мы с Лукой легко исключили эту идею, поскольку измерения показали, что в образце нет никаких тяжелых элементов, которые были бы побочными продуктами ядерного взрыва.

Осталось всего две правдоподобных теории, которые могли бы объяснить присутствие стишовита. Образец мог возникнуть во внутреннем пространстве Земли, в тысячах километров под поверхностью, и попасть во внешнюю кору в суперплюме. Или это мог быть гость извне нашей планеты, фрагмент, возникший при разрушительном столкновении в космосе двух астероидов.

Какая из этих версий верна? И как нам ее доказать?

Глава 16 Икосаэдрит

Пасадена, май 2010 года

Изнутри или извне? Вот в чем вопрос.

В моем понимании метеоритная теория, отсылающая к космосу, всегда была приоритетным объяснением происхождения наших природных квазикристаллов. Метеориты содержат гораздо более широкий спектр металлов и металлических сплавов, чем земные минералы. Но нам нужно было нечто большее, чем рациональные соображения. Нам требовалось неоспоримое доказательство.