Професор Дан Шехтман е един от най-великият физики съвременните химици, откривателят на квазикристалите, който получи Нобелова награда за това. В ексклузивно интервюеврейски ru Професор Шехтман разказа как е открил своите квазикристали, защо се е кандидатирал за президент на Израел и защо се е заинтересувал от производството бижута.

Д-р Шехтман, вие сте Сабра, роден израелец, роден в Тел Авив от украински родители. Дядо ви премина от садигорски хасид до основател на първото социалистическо списание на иврит. Той познаваше Бен-Гурион, Бен-Цви и други бащи-основатели на Израел. Какво влияние оказа той върху вас?
- Огромен. Дядо - родом от Днепропетровск - беше наистина невероятен човек. Първо, той ме научи да не говоря за теми, които не разбирам. Второ, той вдъхна желанието да се разбере същността на нещата. Той не беше религиозен и ме възпита в същия дух, събуждайки интерес към това как работи този свят. Той винаги имаше отговори за мен, всъщност станах учен благодарение на дядо ми. На седмия ми рожден ден той ми подари лупа и аз започнах да изследвам всичко около мен. На 10 години в училище не можех да се откъсна от микроскопа, който учителят имаше неблагоразумието да донесе веднъж в час. А в Технион бях първият студент, който се докосна до електронен микроскоп и разговаряше с разработчиците му.

Човек, прочел 25 пъти „Тайнственият остров“ на Жул Верн като дете, трябва да е непоправим романтик и авантюрист. В края на краищата, първоначално вашите идеи за квазикристалите бяха наречени глупости. Казват, че шефът на лабораторията ви е дал учебник по химия и ви е посъветвал да го прочетете внимателно, за да разберете, че правите глупости. Какво ви помогна тогава да устоите срещу течението?
– Фактът, че бях специалист в своята област – наистина разбирам от микроскопи и моите опоненти, включително двукратен лауреат Нобелова наградаЛинус Полинг (по химия и мир. – Ред.), не са били такива специалисти. Но способността да вървя срещу зърното се прояви в мен като дете, когато целият клас каза: „Вие грешите“, а аз продължих да настоявам на своето, казвайки, че всички грешите и аз съм прав. Никога не съм се страхувал да имам собствено мнение, различно от мнозинството.

Повечето колеги на д-р Шехтман от двете страни на океана в продължение на много годинине споделял увереността му в съществуването на квазикристали. Лагерът на противниците беше ръководен от изключителен химик и харизматична личност, носител на много научни наградиЛинус Полинг, чиято фраза: „Няма такова нещо като квазикристали, има само квази-учени“ - стана популярна. до последен ден, и той почина на 93, Полинг повтори, че „Дани Шехтман говори глупости“.

Шехтман дори успя да публикува статия с резултатите от своя експеримент само две години след написването му, и то в съкратен вид. Първото признание идва в средата на 80-те години, когато колеги от Франция и Индия успяват да повторят експеримента на израелския учен, доказвайки, че невъзможното е възможно и квазикристалите наистина съществуват. Характерно е, че в съобщението на Нобеловия комитет за присъждането на наградата в областта на химията за 2011 г. на Дан Шехтман специално се подчертава, че „откритията му принудиха учените да преразгледат представите си за самата природа на материята“.

Вие сте известен не само като голям учен, но и като активист за модернизиране на образователната система. Вашето портфолио включва създаването на детски градини с научна насоченост и курс по технологично предприемачество в Технион, който за 30 години вече е посещаван от 10 000 души. защо ти трябва това
– Всяка революция изисква човек, който поема определени задължения и започва да променя реалността. Науката трябва да се учи от детството: едногодишно дете все още едва говори, а на три вече бърбори непрекъснато - кой възрастен може да се справи с такова темпо на обучение? Основното е да се покаже на децата, че науката е вълнуваща игра.
Веднъж говорих по радиото, насърчавайки идеята за преподаване природни наукив детските градини. И минута след края на програмата се обади: кметът на Хайфа ме покани да направя това. Днес вече има около 60 такива детски градини, освен това водя предаването „Да бъдеш учен с професор Дан“ по образователния канал на израелската телевизия - това е предаване, по време на което ние с три шестгодишни момчета и момичета обсъждаме. , например, защо денят следва нощта. Или говорим за светлина: слънцето грее през деня и през нощта? луна? не! Между другото, това е откровение за много родители...
Що се отнася до курса по технологично предприемачество, първоначално мнозина в Технион бяха скептични към него: те казват, че това не е истинска наука. Но курсът стана много популярен и през тези 30 години Израел се превърна в нация от стартиращи фирми - имаме повече от 5000 от тях. Учим се да говорим със света, като продаваме нашите продукти.

И те са много успешни в това!
– Всяка държава има свой характер, свои специфики – трудно се променят, но могат да се използват. Живеем в неприветлива среда, всички момчета и момичета служат в армията, така че те влизат в университет на 22-23 години, а не на 18 години, както е в другите страни. Но те са отговорни, сериозни към обучението си, притежават лидерски качества и са заразени с предприемачески дух. Бащите-основатели разбират, че науката и технологиите ще станат основният фактор за развитието на страната. И днес в израелския юг - в безжизнената пустиня и в солените блата - процъфтяват много ферми, всяка от които изнася зеленчуци и плодове в Европа за милион долара годишно. И това също е наука и технология.

През 2015 г. в Израел се появиха около 1400 нови стартиращи компании, общият размер на събрания капитал счупи всички рекорди и възлиза на 4,43 милиарда долара. Общо бяха извършени 708 транзакции от този вид. Миналата година Израел се класира на второ място (след САЩ) сред страните, в които фондовете за рисков капитал предпочитат да инвестират. Израелската стартъп екосистема е на първо място след американската, а страната също е на първо място в света по научноизследователска и развойна дейност (30 нови R&D центъра бяха открити миналата година), трета по иновации и четвърта по достъп до капитал и развитие на предприемачеството. Обща сумаСделките по сливания и придобивания (сливания и придобивания) сред израелски стартиращи компании достигнаха 7,2 милиарда долара, т.е. ние говорим заза безпрецедентен (44%) ръст в сравнение с 2014 г. Най-активният играч на M&A на израелския пазар беше Microsoft Corporation, която погълна 5 израелски стартиращи компании. Израелският високотехнологичен износ нарасна до 37,5 милиарда долара.
По време на пътуване до Израел председателят на Google и основател на Innovation Endeavors Ерик Шмид каза: „Израел процъфтява в иновациите, защото има култура, която ви позволява да поставяте под въпрос авторитета и да оспорвате всичко – вие не следвате правилата.“

Преди две години се кандидатирахте за президент на Израел и загубихте. Защо издигнахте своята кандидатура? Да, трима израелски президенти бяха големи учени, но сериозно, какво искахте да промените в страната, заемайки този представителен пост?
– Преди всичко, използвайки влиянието си като президент, исках да променя образователната и просветителската система в Израел. Наистина има нужда от промяна, обновяване и модернизация.

Веднъж през 2014 г., когато го попитаха защо се кандидатира за президент на Израел, д-р Шехтман каза: „Искам да създам условия, при които децата и внуците ми да живеят тук. Ако не се решат натрупаните проблеми, след едно поколение това ще стане невъзможно. Имам четири деца. Едната дъщеря живее в Израел, две правят постдокторанти в САЩ, а четвъртата живее в САЩ и няма намерение да се връща.”
Две седмици преди изборите, според социологически проучвания, 22% от израелските граждани биха предпочели да видят професор Шехтман като президент, но той получи само един глас при гласуването в Кнесета...

Имате необичайно хоби - правите бижута. Това хоби има ли своя история или просто полирането на камък ви напомня за работа с кристали?
„В началото на 1970 г. работех на постдокторска степен в Дейтън, Охайо, жена ми учеше за втора степен вечер и, оставен на собствените си средства, се записах в курс по изработване на бижута. И някак бързо се влюбих във всичко това, оттогава завърших няколко специализирани курса и направих много бижута - ексклузивно за жена ми, която с удоволствие ги носи при всеки специален повод.

На церемонията по връчването на Нобеловата награда в Стокхолм през декември 2011 г. бижутата на Ципора Шехтман, изработени от ръцете на нейния съпруг, предизвикаха възхищението на присъстващите. Сред творбите му са обеци със скъпоценни камъни, гривни, серия от позлатени висулки във формата на зодиакални знаци, елегантен медальон и много други.

Редакцията благодари на посолството на Държавата Израел в Украйна за съдействието при организирането на интервюто.

Нобелов лауреат от октомври 2011 г. Дан Шехтман

Той и откритието му трябваше да бъдат критикувани от научната общност в класическата кристалография. И в резултат на това той стана лауреат на Нобелова награда през 2011 г.

На въпрос на журналист как е успял да оцелее тогава, той отговори:

„Въпреки това, способността да вървя срещу зърното се прояви в мен като дете, когато целият клас каза: „Грешите“, а аз продължих да настоявам на своето: те казват, че всички грешите и прав съм. Никога не съм се страхувал да имам мнение, различно от мнозинството.“

Човечеството е свързано с кристалния свят, тъй като това е физико-био-химичната основа на нашето физическо тяло. И тя е интелигентна, както цялата природа, която ни заобикаля.

Новото време ни подготвя човек да открие в себе си и във външната среда ново знание за структурата на кристалите и кристалната природа на светлината. И дори основните знания и физическите закони на организацията на материята са разделени, за да помогнат на човечеството да навлезе в нов етап от еволюцията.

Всеки, който се интересува от кристалография, днес знае за удивителното откритие на квазикристалите. Квазикристалите са една от формите за организиране на структурата на твърдите тела, заедно с кристалите и аморфните тела.

Те имат редица уникални свойства и не се вписват в съществуващата теория, която е изложена през 1611 г. от немския астроном и математик Йоханес Кеплер в неговия трактат „За шестоъгълните снежинки“. Кристалографията позволява само 32 точкови групи на симетрия, тъй като в кристалите са възможни оси на симетрия само от 1, 2, 3, 4 и 6 порядъка.

Въпреки това, квазикристалите имат дълъг ред в подреждането на молекулите и точкова симетрия на пента-, десет-, осем- и додекагон, които опровергават добре известните „закони на природата“.

Тази история е за учения Дан Шехтман, изследовател в областта на химията и физиката, професионален експерт по съвременните електронни микроскопи, който тръгна „срещу течението на старите закони“, вярвайки и защитавайки своето откритие.

Дан Шехтман е роден на 24 януари 1941 г. в Тел Авив и като дете мечтае да стане инженер, подобно на героя от романа „Тайнственият остров” на Жул Верн, превърнал изоставен остров в тучна градина. Следвайки мечтата си, Шехтман постъпва в Израелския технологичен институт в Хайфа, за да учи машинно инженерство.

След дипломирането си през 1966 г. не може да си намери работа и решава да продължи обучението си в магистърска степен. Шехтман се влюбва в науката и отива в докторантура. По време на обучението си той се увлича от електронния микроскоп и усъвършенства методите си за използването му.

Именно с помощта на електронен микроскоп Дан Шехтман провежда експерименти по електронна дифракция върху бързо охладена сплав от алуминий с преходни метали.

Това се случи в Националния институт за стандарти и технологии в САЩ. Сутринта на 8 април 1982 г. (точната дата на откритието, което между другото е много рядко, е запазена благодарение на дневника на Шехтман), той изучава дифракционната картина, получена след разпръскване на лъч електрони върху проба от бързо втвърдяваща се сплав от алуминий и манган.

В резултат на такова разсейване върху фотографската плака обикновено се появява набор от ярки точки, чието местоположение е свързано с подреждането на атомите в решетката на кристалния материал.

Електронна дифракционна картина върху квазикристал

Виждайки такава картина, Шехтман беше изключително изненадан. По собствените му думи той дори каза на глас фраза на иврит, която може да се преведе грубо като „Това просто не може да бъде“, пишейки в дневника си: „10-ти ред???“

Беше доста лесно да се разбере Шехтман: неговото откритие противоречи на всичко, което хората знаеха за структурата на кристалите по онова време.

Това откритие го прави един от най-непопулярните учени в кристалографията.

Той стана жертва на консерватизма на науката, която отхвърля идеи, които се различават от основните изследвания. Шехтман се сблъсква с недоверие, подигравки и обиди от колеги от Националното бюро по стандартизация на САЩ, където израелският учен работи, докато е на почивка в Технион.

Научната му кариера беше подложена на сериозно изпитание, когато Линус Полинг, научно светило и двукратен носител на Нобелова награда, го нарече „квазиучен“ и нарече идеите му глупости.

Шехтман дори успя да публикува статия с резултатите от своя експеримент само две години след написването му, и то в съкратен вид.

Първото признание идва в средата на 80-те години, когато колеги от Франция и Индия успяват да повторят експеримента на израелския учен, доказвайки, че невъзможното е възможно и квазикристалите наистина съществуват.

Публикуването на статията имаше ефект на гръмнала бомба. Много учени изведнъж внезапно си спомниха, че или са чули от колеги, или сами са получили подобни парадоксални резултати.

Например, още през 1972 г. изследователите откриха, че кристалите на натриев карбонат (обикновена сода) разпръскват електрони „неправилно“, но по-късно обаче те приписаха всичко на грешки в измерването и материални дефекти.

През декември 1984 г., почти веднага след публикуването на Шехтман, в Физически Преглед Писмасе появява статия на Дов Левин и Пол Щайнхард, а след това и подобна работа на съветски учени през февруари 1985 г., която обяснява процеса на образуване на необичайния материал.

Използвайки работата на Маккей, те станаха първите физици, които свързаха резултатите на Шехтман с тогавашните богати математически разработки върху непериодичните разделяния на равнина и пространство. Освен това Люин и Щайнхард са първите, които използват думата „квазикристал“.

Тази и последвалата работа убедиха научната общност в истинността на откритието на Шехтман. А през 2009 г. американо-италиански екип с Пол Стейнхард за първи път откри квазикристали в природата.

Те се състоят от атоми на желязо, мед и алуминий и се съдържат в минерала хатирките на едно-единствено място - на Корякските възвишения, в Чукотка, близо до Лиственитовия поток.

Нобеловата награда за химия за 2011 г. беше присъдена на Даниел Шехтман, професор в Израелския технологичен институт в Хайфа, „за откриването на квазикристали“. Характерно е, че в съобщението на Нобеловия комитет за присъждането на наградата в областта на химията за 2011 г. на Дан Шехтман специално се подчертава, че „откритията му принудиха учените да преразгледат представите си за самата природа на материята“.

Особено ми хареса фактът, че Дан Шехтман, като творческа личност, обичаше да прави бижута за жена си. Те предизвикаха истинско възхищение в Стокхолм на церемонията по връчването на Нобеловата награда на Дан Шехтман през декември 2011 г. .

Изкуството на свещената геометрия развива пропорциите на Фибоначи в човека и без съмнение помага на учените да разкрият своите изследователски качества.

След като прочетох за нобеловия лауреат по химия през 2011 г., бях много развълнуван. Имах двойна радост. Първият е за професор Дан Шехтман, а вторият е за модела, който направих от две взаимно поддържащи се свещени фигури.

Най-накрая тя се вписа в раздела за кристалография. За мен „Негово величество додекаедърът-икозаедър“ е основата за разбиране на вълновата природа на светлината.

Изненадата от откритието на Шехтман беше, че кристалографите преди него знаеха: кристалите имат аксиална симетрия от втори, трети, четвърти и шести ред. С други думи, кристалите ще съвпаднат със себе си, когато се завъртят на 180 градуса (симетрия от втори порядък), 120 градуса (симетрия от трети порядък), 90 градуса (симетрия от четвърти порядък) и 60 градуса (симетрия от шести порядък).

Но Шехтман откри симетрия от пети ред - сякаш кристалът съвпадна сам, когато се завъртя на 72 градуса.
Така наречената мозайка на Пенроуз има симетрия от пети ред - модел, съставен от ромби с малко различни размери, предложен от английския математик Роджър Пенроуз през 1973 г. Преди откритието на Шехтман се смяташе, че мозайката не е нищо повече от математическа абстракция.

През ноември 1984 г. списанието Physical Review Letters публикува статия на Shekhtman за експериментални доказателства за съществуването на метална сплав с уникални свойства. Някои експерти сравняват значението на откриването на квазикристалите за кристалографията с въвеждането на концепцията за ирационални числа в математиката.

Между живо и неживо

Симетрия от пети ред не присъства в нежива природа, е широко застъпен в живия свят - по-специално го има в цветята на крушата и ябълката, както и на морските звезди. Затова квазикристалите често се наричат ​​„мост“ между живите и неживите същества.

Четвърт век след първата публикация на Шехтмам за квазикристалите се смяташе, че те могат да бъдат създадени само изкуствено. Но през 2009 г. естествени квазикристали, състоящи се от атоми на желязо, мед и алуминий, бяха открити в Русия в скални фрагменти, събрани от Корякските планини.

Квазикристалите са сплави от метални елементи и техните свойства са уникални; те се използват широко в различни области, обясни за РИА Новости Юрий Векилов, професор в Московския институт по стомана и сплави. Според него те имат ниска топлопроводимост, тяхната електрическо съпротивлениес повишаване на температурата намалява, докато при обикновените метали се увеличава. Квазикристалите се използват в авиационната и автомобилната индустрия под формата на легиращи добавки, отбеляза ученият.

Нобелов юбилей на Израел

Шехтман стана „юбилейният“, десетият представител на Израел, получил Нобелова награда. Първият Нобелов лауреат от тази страна е писателят Шмул Йосеф Агнон, който получава наградата за литература през 1966 г. заедно с немската поетеса Нели Сакс. По-късно през 20 век израелските министър-председатели Менахем Бегин и Ицхак Рабин и президентът Шимон Перес стават Нобелови лауреати. Настъпването на новия век беше белязано от двама израелски лауреати по икономика и трима по химия.

Решението на Нобеловия комитет не оправда различни прогнози, по-специално от играчи в блога за химия ChemBark. Според техните залози голям шанс да получат наградата са имали французинът Пиер Шамбон и двама американци Роналд Еванс и Елууд Дженсен, които са направили своите открития в областта на т. нар. ядрени рецептори, които регулират функционирането на гените в живите клетки. тази година.

Дан Шехтман(роден на 24 януари 1941 г., Тел Авив, Палестина) - израелски физик и химик; носител на Нобелова награда за химия за 2011 г.; Професор в държавния университет на Айова Държавен университет), САЩ; Професор в Технион – Израелски технологичен университет; Председател на Международния научен съвет на ТПУ. С постановление на Академичния съвет на TPU от 29 януари 2016 г. (протокол № 1) Дан Шехтман е удостоен със званието почетен член на TPU.

Биография

Дан Шехтман е роден в Тел Авив през 1941 г. Получава бакалавърска степен по машинно инженерство от Технион през 1966 г., магистърска степен през 1968 г. и доктор по философия (доктор на философията) през 1972 г. След получаване на докторска степен проф. Шехтман прекарва три години в изучаване на свойствата на титановите алуминиди в Изследователската лаборатория на военновъздушните сили във военновъздушната база Райт-Патерсън в Охайо, САЩ. През 1975 г. той се присъединява към отдела по материалознание в Технион. През 1981 - 1983г В университета Джон Хопкинс, съвместно с института NIST (САЩ), той изучава бързо охлаждани сплави на алуминий с преходни метали. Резултатът от тези изследвания е откриването на икосаедричната фаза и последващото откриване на квазипериодични кристали. През 1992 - 1994г проф. Шехтман изследва влиянието на дефектните структури на кристали, отгледани чрез химическо отлагане на пари, върху техния растеж и свойства. В периода 2001-2004г. проф. Шехтман ръководи научния отдел на Академията за естествени науки и хуманитарни наукиИзраел. През 2004 г. проф. Шехтман започва работа в лабораторията на Еймс в държавния университет на Айова.

През 1996 г. Шехтман е избран за член на Израелската академия на науките, през 2000 г. - за член на Националния техническа академияСАЩ, през 2004 г. - член на Европейската академия на науките.

На 17 януари 2014 г. той обяви решението си да се кандидатира за президентските избори в Израел през 2014 г. Според резултатите от изборите той не беше избран, след като получи 1 глас от 120 на първия тур на изборите.

От 2014 г. оглавява Международния научен съвет на Томския политехнически университет.

Награди

  • 1986 - Награда на Фондация Фриденберг по физика
  • 1988 - Американско физическо дружество
  • 1988 - Награда Ротшилд
  • 1998 г. - Израелска държавна награда по физика
  • 1999 г. - Награда Волф по физика
  • 2000 - Награда Григорий Аминов
  • 2000 - Награда EMET
  • 2008 - Награда Европейско обществоматериалознание
  • 2011 г. - Нобелова награда за химия

Избрана библиография

  • Д. Шехтман: Двойно определен растеж на диамантени пластини, Материалознание и инженерство A184 (1994) 113
  • Д. Шехтман, Д. ван Хеерден, Д. Йосел: fcc Титан в многослойни Ti-Al, Материали Писма 20 (1994) 329
  • Д. ван Хеерден, Е. Золотоябко, Д. Шехтман: Микроструктурна и структурна характеристика на електроотложени многослойни Cu/Ni, Materials Letters (1994)
  • И. Голдфарб, Е. Золотоябко, А. Бернер, Д. Шехтман: Нова техника за подготовка на проби за изследване на многокомпонентни фазови диаграми, Материали Писма 21 (1994), 149-154
  • Д. Йозел, Д. Шехтман, Д. ван Хеерден: fcc титан в Ti/Ni многослойни слоеве, Материали Писма 22 (1995), 275-279

05 октомври 2011 г. 70-годишният професор от Технион в Хайфа Дан Шехтман получи Нобелова награда за химия за революционното си откритие в областта на кристалната структура. Шехтман стана десетият нобелов лауреат в историята на държавата Израел и четвъртият израелски химик, получил най-високото научно отличие.
В доклада на Нобеловия комитет се отбелязва, че откритието на Шехтман през 1982 г. предизвиква ожесточени противоречия в научната общност: „квазикристалите“ на Шехтер противоречат на фундаменталните научни аксиоми на неговото време и ученият дори е помолен да напусне изследователската си група.
Шехтман и колегите му откриха "забранена" симетрия от пети ред в кристални твърди тела: атомите в квазикристал са опаковани в икосаедър - правилен декаедър. Невъзможно е да се запълни пространството с такива декаедри без празнини и припокривания, така че се смяташе, че икосаедрите са невъзможни в кристални структури (точно както паркетът под формата на правилни петоъгълници е невъзможен).
Шехтман трябваше да защити откритието си в ожесточена борба и в крайна сметка работата му принуди учените да преразгледат най-фундаменталните възгледи за структурата на материята, подчертава Нобеловият комитет. В резултат на откритията на Шехтман се роди ново поле физическа химия, занимаващ се с изследване на квазипериодични кристали.
Преди две години израелката Ада Йонат получи Нобелова награда за химия. Преди нея осем израелци станаха Нобелови лауреати: Шмуел Йосеф Агнон (литература), Абрахам Гершко и Аарон Чихановер (химия), Робърт Ауман и Даниел Канеман (икономика). Менахем Бегин, Ицхак Рабин и Шимон Перес спечелиха Нобеловата награда за мир. Israelinfo.ru

Даниел Шехтман открива първия квазикристал през 1984 г. - това е сплав от алуминий и манган, чиито атоми са разположени в квазирешетъчни структури. Както отбеляза Ларс Теландер, председател на Нобеловия комитет по химия, историята на откритието се знае почти всяка минута.

Откритието е направено на кръстопътя на няколко науки. Изследването на квазикристалите е интердисциплинарна наука, която съчетава химия, физика, математика и наука за материалите. Квазикристалът е една от формите на атомна организация, характеризираща се с пет или повече оси на симетрия.

Главен уредник на основния фонд на Минералогическия музей на името на. Ферсман Михаил Генералов каза пред Известия, че потвърждение на теорията на Шехтман е намерено в Русия.

От 13 век се е смятало, че броят на кристалните структури е строго определен, обяснява Генералов. - Намиране на разсипи от алуминиево-манганови минерали на територията на Чукотка Автономен окръгпреди няколко години стана независимо потвърждение на откритието на професор Шехтман. Минералите са открити в района на река Хатирка в Корякия и са наречени Хатиркит и Куполит. Тяхната кристална структура съответства на структурата на квазикристалите.

Дмитрий Пущаровски, декан на геологическия факултет на Московския държавен университет, подчерта, че Шехтман е бил подиграван от всички научен святдокато в Русия не са открити квазикристали, по-късно наречени икосаедрити.

Тази структура значително увеличава здравината на материала“, казва Пущаровски. -

Даниел Шехтман - Нобелов лауреат.