נגד הזרם: מה גילה חתן פרס נובל דן שכטמן?
כשכולם טענו כי גבישים בנויים אך ורק לפי עיקרון סידור מחזורי, פרופ' דן שכטמן טען אחרת. היום, בזכות התעוזה הישראלית, הוא זכה בפרס נובל לכימיה
"אין חיה כזו", אמר לעצמו פרופ' דן שכטמן בבוקר אחד של שנת 1982, לאחר שגילה במיקרוסקופ כי בניגוד לסברה המקובלת בקהילה המדעית, האטומים בקוואזי-גבישים (גבישים כמו מחזוריים, quasicrystals) אינם מסודרים במבנה סימטרי שחוזר על עצמו שוב ושוב אלא בדפוס שונה, שנחשב עד אז לבלתי אפשרי.
פרס נובל לדן שכטמן - כותרות אחרונות ב-ynet:
- גאווה ישראלית: פרס נובל בכימיה לישראלי פרופ' דן שכטמן
- נשיא הטכניון: יום חג למדינת ישראל
האשה שאיתו: הוא לא האמין שיזכה בנובל
שכטמן ניסה להגן על ממצאיו, אך בשל המסקנות השנויות במחלוקת הוא התבקש לעזוב את קבוצת המחקר שלו. בסופו של דבר טענתו התקבלה והיום, כ-30 שנה מאוחר יותר, הוא זוכה להכרה בינלאומית על מחקרו שאילץ את המדענים לשקול מחדש את תפיסתם לגבי טבעו של החומר.
הדוגמא הלא-מחזורית שגילה שכטמן דומה לזו שניתן למצוא באמנות המוסלמית של ימי הביניים, כמו לוחות הפסיפס שניתן לראות בארמונות אלהמברה שבגרנדה הספרדית או באיראן. בדוגמאות אלו הדפוס מציית לכללים מתמטיים אולם אינו חוזר על עצמו.
בעקבות הגילוי של שכטמן מדענים נוספים יצרו סוגים נוספים של קוואזי-גבישים במעבדה וכן גילו קוואזי-גבישים בטבע. כיום חוקרים מנסים לייצר מוצרים שונים כמו מנועי דיזל או מחבתות טיגון המבוססים על הידע שגילה שכטמן.
מה זה "קוואזי-גבישים"?
פרופ' רון ליפשיץ, מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת ת"א מסביר על חשיבות התגלית: "גביש הוא חומר מוצק שמאופיין בכך שהמולקולות שבתוכו מסודרות במרחב. משמעות הסדר היא שאם נדע איך נראה סידור מקומי של אטומים באזור אחד של הגביש, נוכל להסיק ממנו איך האטומים ממוקמים בכל יתר המרחב. כלומר, יש עיקרון שעל פיו הגביש פנוי.
עד התגלית של דני שכטמן ב-82', הקהילה המדעית חשבה שהדרך היחידה לסדר אטומים במרחב מבוססת על עיקרון המחזוריות. ממש כפי שמרצפים רצפה בבית או בחדר האמבט, אריח אחר אריח.
שכטמן גילה גביש שלא היה מחזורי. כלומר, שישנן דרכים נוספות לסדר אטומים במרחב, שאינן מחזוריות. עיקרון הסידור שהוא מצא נקרא "קוואזי-מחזוריות" ומכאן השם "קוואזי-גביש".
התגלית הזו הייתה מרעישה ביותר, שהרי כולם ידעו שגביש הוא חומר מחזורי! זה סתר את הדעה המוסכמת. היו שחשבו שהתוצאות ששכטמן הגיע אליהן אינן אמיתיות, אבל בסופו של דבר היום אנחנו יודעים שהוא צדק ושממצאיו נכונים. אנחנו אפילו מכירים מאות חומרים שפועלים לפי העיקרון הזה.
ב-30 השנים האחרונות אנו חוקרים את הסדר הזה: ישנם מתמטיקאים שחוקרים את הצדדים הגיאומטריים-מתמטיים, פיזיקאים שבוחנים את התכונות הפיזקליות ועוד. זהו תחום בינתחומי ולכן פרופ' שכטמן קיבל במהלך השנים פרסים הן בפיזיקה והן בכימיה".
פרס נובל לכימיה מחולק מידי שנה מאז שנת 1901. בשנה שעברה זכו בפרס החוקרים ריצ'רד הק, אקירה סוזוקי ואי איצ'י נגישי על מחקרם בדבר יצירה של קשרי פחמן-פחמן וקשרים אחרים במקרים בהם היסוד פלדיום משמש כזרז.
שנה לפני כן זכו בפרס הישראלית עדה יונת והמדענים תומס שטייץ וונקטרמן רמאקרישנן על הבנת תפקידם של חלבונים בבניית התא החי.
אמש התבשרו החוקרים סול פרלמוטר, בריאן שמידט ואדם ריס כי זכו בפרס נובל לפיזיקה על הגילוי כי היקום מתפשט בקצב מואץ. מחר יחולק הפרס בתחום הספרות ומחרתיים יוענק פרס נובל לשלום.
