Nobel hóa học: Chân lý vẫn là chân lý

Giáo sư Shechtman thuyết trình về giả tinh thể tại trường đại học Technion, Israel

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố phát hiện về giả tinh thể, mô hình nguyên tử đối xứng ngũ giác "ngược đời" của Daniel Shechtman là một trong những công trình nghiên cứu thay đảo ngược quan niệm của giới khoa học.

Trong thuật ngữ hoá học, tinh thể là một xắp xếp thông thường lặp đi lặp lại của các nguyên tử trong vật liệu. Một giả tinh thể thể hiện một mô hình mà các nhà khoa học vốn cho rằng không thể có. Mô hình của các nguyên tử trong vật liệu đại diện cho tính chất vật lý của vật liệu. Các nhà tinh thể học luôn tin rằng tất cả các tinh thể có đối xứng quay vì thế trông chúng như nhau khi xoay tròn.

Mùa hè năm 1982, trong thời gian du khảo tại Cục Tiêu chuẩn Quốc gia Mỹ, Schechtman đang nghiên cứu một hợp chất của nhôm và mangan dưới kính hiển vi và bất chợt phát hiện ra một mô hình tinh thể với 10 điểm - đối xứng ngũ giác, giống như tranh ghép mosaic của người hồi giáo, không hề có cấu trúc lặp lại và có vẻ như trái với quy luật tự nhiên. Đây là điều mà hầu hết các nhà khoa học đều cho rằng không thể.

Khi Schechtman công bố phát hiện của mình về mô hình nguyên tử bất thường những người khác đã không tin vào điều đó. Mọi người không nghĩ lại có dạng tinh thể như thế tồn tại và họ nghĩ rằng thế là trái với quy luật tự nhiên.

“Tôi nói với mọi người rằng tôi có vật chất với mô hình đối xứng ngũ giác và họ đã cười vào mặt tôi”, Shechtman kể lại trong phần mô tả về nghiên cứu của mình tại hồ sơ lưu ở trường đại học.

Sau thời gian dài không thể thuyết phục các đồng nghiệp về phát hiện của mình, ông đã bị yêu cầu rời khỏi nhóm nghiên cứu và chuyển sang một nhóm khác của viện.

Shechtman đã trở lại Israel, nơi ông tìm được một đồng nghiệp sẵn sàng hợp tác với mình để viết một bài báo công bố về sự kiện này. Bài báo ban đầu đã bị từ chối nhưng cuối cùng cũng được xuất bản tháng 11 năm 1984 và khuấy đảo giới khoa học. Nhà khoa học hai lần đoạt giải Nobel Linus Pauling cũng nằm trong số những người không chấp nhận phát hiện này.

"Ông ấy nói là Danny Shechtman nói năng vớ vẩn. Chẳng có cái gì là giả tinh thể cả, chỉ có nhà khoa học giả mà thôi”, shechtman kể.

Về sau này, một số các nhà khoa học quay trở về xem xét lại những kết quả nghiên cứu không thể giải thích của họ và nhận ra rằng họ cũng nhìn thấy giả tinh thể mà không hề biết nó là cái gì.

Năm 1987, bạn bè của Shechtman ở Pháp, Nhật đã thành công trong việc phát triển tinh thể đủ lớn để có thể chụp X-quang và cũng là để xác minh lại những gì ông đã tìm thấy dưới ống kính hiển vi.

“Loài người đã tạo ra những mô hình tương tự ở những quy mô lớn với sự hỗ trợ của gạch men, chăn màn và nhiều thứ khác nhưng cái mới ở đây là mô hình này có cả ở trong thế giới của nguyên tử và phân tử”, Sara Snogerup Linse, thành viên hội đồng chấm giải nói.

"Sự tranh đấu của ông cuối cùng cũng buộc các nhà khoa học phải nhìn nhận lại quan điểm về quy luật tự nhiên của vật thể," thông cáo của viện hàn lâm viết.

Chủ tịch hiệp hội Hóa học Mỹ Nancy B. Jackson, gọi khám phá của Shechtman là một trong những khám phá đi ngược với quy luật tự nhiên vĩ đại nhất.

Viện hàn lâm cho biết giả tinh thể đang được nghiên cứu để đưa vào sử dụng trong các nguyên liệu mới để chuyển nhiệt thành điện.

Theo chuyên gia hoá học kết cấu tại trường đại học Uppsala ở Thụy Điển, Cesar Pay Gomez, hiện nay một công trình nghiên cứu trong lĩnh vực ứng dụng nhiệt điện để sử dụng nhiệt thải để biến thành điện hoặc năng lượng đang được tiến hành.

Hoa Tạ