Квазикристаллы и квазиобразование

Шехтман Даниэль
(«ХиЖ», 2011, №12)
Вручение Нобелевской премии по химии в 2011 году Даниэлю Шехтману, профессору хайфского Техниона (Политехнического института), за открытие квазикристаллов удивило многих. Кто-то впервые услышал об этом открытии, кто-то отрицал существование такой формы организации материи, а кто-то и вовсе не понимает, что это такое. С тем, что такое квазикристаллы, нашим читателям помогла разобраться предыдущая статья. А теперь мы предлагаем вам небольшое интервью с лауреатом, которое по просьбе «Химии и жизни» Даниэль Шехтман дал давнему другу нашего журнала и постоянному автору, химику и журналисту Захару Гельману.

shehtman.jpg— Почему так долго пришлось ждать признания? Ведь квазикристаллы вы открыли почти тридцать лет назад, в 1982 году.

— Всегда какие-то ученые достигают успехов, которые выделяют их на фоне других. Но в наше время почти невозможно выявить ученого или коллектив исследователей, на несколько голов опережающих своих коллег. Ведь современные коммуникации, международные конференции, публикации в престижных журналах раздвигают стены любых лабораторий. Нобелевской премии достоин каждый ее лауреат, но не каждый достойный такую премию получает. Выбрать трудно.

— И все-таки известно, что в определенном смысле вы шли против течения. Квазикристаллы, которые внешне вроде бы еще кристаллы, но по строению — аморфные вещества, вы выделили в новый отдельный класс тел. Против этого выступил один из выдающихся химиков-кристаллографов прошлого века Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии. Все-таки странно, что химик такого масштаба, по сути, отвергал все исследования по квазикристаллам.

— Лайнус Полинг был моим главным оппонентом. Он посвятил десять лет жизни борьбе с моим открытием. Этот человек обладал огромным авторитетом, и не только в научном мире. В существование квазикристаллов он совершенно не верил. Это ведь его слова: «Нет квазикристаллов, есть квазиученые». Мне же лично он говорил: «Дани, вы несете чепуху!»

— Чем объясняется предвзятое отношение Полинга к вашим исследованиям?

— Это неверно! Никакой предвзятости и в помине не было. Просто научная позиция Полинга не допускала существования квазикристаллов. Ведь незыблемость принципа цикличности в организации материи еще совсем недавно разделяли большинство кристаллографов. У меня с Полингом были прекраснейшие личные отношения. Не раз, оказавшись на одних и тех же симпозиумах и конференциях, мы вместе обедали. Однажды я даже набрался смелости и прочитал ему лекцию. Обычно я предстаю в качестве лектора перед десятками и даже сотнями человек. А тут один, но великий!

— Однако убедить Полинга вы все-таки не смогли?

— Нет. Но именно тогда я понял, почему Полинг ни в коем случае не примет моих доводов. Он признался, что «никогда не смотрит в электронный микроскоп».

— Вот это очень важный момент, многое объясняющий. Я беседовал с вашими коллегами из Научно-исследовательского института имени Хаима Вейцмана в Реховоте, бывшими москвичами Григорием Лейтусом и Александром Васкевичем, которые в свое время работали в Москве в академическом Институте металлургии им. А. А. Байкова и Институте стали и сплавов. И они в один голос утверждают, что вы — «тот ученый, который работает руками».

— Да, но я еще и книги пишу. В принципе я мог бы порекомендовать Лайнусу Полингу ознакомиться с моей книгой. Но такая рекомендация знаменитому ученому, который сам написал множество трудов, выглядела бы по меньшей мере слишком самоуверенной. Основной труд Полинга «Природа химической связи и структура молекул и кристаллов» вышел в 1939 году, а потом многократно дополнялся и переиздавался. Примерно за полгода до смерти, в 1994 году, он предложил мне совместно написать книгу. Я согласился, но с условием, что он должен признать существование квазикристаллов. Полинг улыбнулся и высказался в том смысле, что «совместную книгу писать пока рано».

— Довольно жесткий и даже обидный ответ. Не так ли?

— Нет. Просто Полинг никогда не кривил душой. Он говорил то, что думал. Честно говоря, мне бы очень хотелось, чтобы признание моего открытия и Нобелевская премия случились еще при жизни этого великого ученого...

— Нобелевские премии по химии в последние годы присуждали по меньшей мере двум ученым, нередко из разных стран. Вы — нобелиат-одиночка. Нельзя ли такое решение Нобелевского комитета объяснить тем, что ваши исследования намного опередили всех других претендентов-номинантов?

— Этот вопрос правильнее было бы адресовать не мне, а Нобелевскому комитету и Шведской академии наук, которые выбирают лауреата. Повторю свою мысль: не каждый достойный ученый получает звание академика, а тем более Нобелевскую премию.

— До 1982 года, когда впервые стали известны результаты ваших исследований, и особенно до 1984 года, когда в международном научном журнале была опубликована ваша основополагающая статья, кто-нибудь догадывался, что цикличность — не единственный способ организации атомов в пространстве?

— По крайней мере, в средневековой Испании во времена владычества мусульман строили минареты и мечети с апериодическим мощением. Таково строение «квазикристаллов». Пример тому — дворец Альгамбра в Гранаде, украшенный «квазикристалльными» орнаментами. В Иране тоже встречаются такие здания, обычно культовые. Если принять, что составляющие этих орнаментов — «атомы», то, несомненно, надо признать существование почти тысячелетие назад догадок о строении особого рода тел, которые тогда не были известны. Однако зодчество средневековых архитекторов прямого отношения к химии не имеет. Важный вклад в математическое понимание апериодичности внес ныне здравствующий английский математик Роджер Пенроуз, который в 1976 году нарисовал мозаику, названную его именем.

— Вы десятый израильтянин, удостоенный Нобелевской премии, и четвертый, получивший эту премию по химии. Советские, а затем и российские ученые получили немало Нобелевских премий в области науки, но большинство из них по физике. В области же химии нобелевским лауреатом стал только академик Николай Николаевич Семенов в 1956 году. Не связан ли факт получения израильтянами высших научных наград именно по химии с тем, что первый и четвертый президенты Израиля, Хаим Вейцман и Эфраим Кацир, настоящая фамилия которого Качальский, по специальности тоже были химиками и внесли важный вклад в эту науку?

— Достижения в той или иной области науки напрямую никак не связаны с «административным ресурсом». По крайней мере, в Израиле такого не было и нет. Что же касается лично меня, то всю свою жизнь я провел в хайфском Технионе. Хотя набирался опыта и делился им также и в зарубежных университетах. До сих пор состою профессором университета штата Айова и сотрудником лаборатории министерства энергетики Соединенных Штатов. Но основное мое место работы — факультет материаловедения Техниона. Я горжусь курсом, который создал еще четверть века тому назад.

С финансами мне помог израильский венчурный фонд. Не могу не назвать Стефа Вертхаймера, крупнейшего израильского промышленника, металлурга по специальности, который помогал и продолжает помогать многим ученым. Этот незаурядный человек читал лекции по материаловедению моим студентам. Он же в индустриальном парке Лавон в Верхней Галилее создал профессиональный образовательный центр, включающий в себя школу и колледж технических наук. Замечу, что упомянутый вами Эфраим Кацир был биофизиком, а вот его брат Аарон Кацир, погибший от рук террористов, — выдающимся химиком.

Но дело не в этом. Я себя тоже не могу отнести, так сказать, к «чистым химикам». Кристаллография — междисциплинарная область, имеющая отношение не только к химии, но и к физике, математике и материаловедению. Убежден, что ХХI век — это век не какой-либо отдельной науки, а естествознания в целом. Говоря научным языком, на смену дивергенции пришла конвергенция. Единство материального мира диктует свои законы.

— Известно, что вы жестко критикуете нынешний уровень образования, особенно в средней школе. Думаю, что не только меня смутило ваше предложение ввести закон, согласно которому родители несут уголовную ответственность за образование своих детей.

— Боюсь, меня поняли превратно, поэтому поясню. Я говорил об ответственности родителей за то, чтобы дети изучали основные дисциплины естественно-научного и гуманитарного циклов. Если родители желают, чтобы их чада особенно отличились в познании иудаизма, ислама или христианства, то дети должны заниматься этим в свободное от основной учебы время. Но, подчеркиваю, я имею в виду государственные школы, получающие государственное финансирование. Мое внимание к среднему образованию объясняется тем, что школа воспитывает ребенка и дает ему базовые знания.

— И поэтому при встрече с премьер-министром Биньямином Нетаньяху вы призвали его обратить внимание именно на школу?

— Я высказал свое мнение по поводу уровня школьного образования в мире и свою принципиальную позицию в этом вопросе. В конце концов, во всех странах и на всех континентах школьники изучают одни и те же физические законы, математические теоремы и химические формулы. Не могу представить себе выпускника современной школы, не знающего математики — инструмента к познанию материального мира. Но и зацикливаться на теоремах и формулах было бы неправильно. Ведь багаж научных знаний для школьника не может расти в той же прогрессии, что для ученых или даже для студентов. Необходимо создавать интегративные междисциплинарные курсы, которые с позиции гуманитарных наук (например, истории, философии, социологии) знакомили бы школьников с последними достижениями науки. Иначе даже хорошо подготовленный старшеклассник ничего понять не сможет.

— На ваш взгляд, с чего необходимо начинать реформу образования?

— Прежде всего надо поднимать авторитет и профессиональный статус учителя. В Сингапуре я был приятно удивлен высокими зарплатами учителей, среди которых немалый процент составляют мужчины. Там на каждую учительскую вакансию претендуют девять кандидатов. В обществе должно ощущаться почтение к образованию. И очень важной мне видится проблема дисциплины в классе.

— У меня нет сомнения, что именно в уважении к учителю и почтении к образованию вы растили своих детей. Две ваши дочери получили докторские степени, сын готовится к защите диссертации, а еще одна дочь получила медицинское образование и работает стоматологом.

— (Смеется.) Вы забыли упомянуть, что моя жена Ципора — профессор психологии Хайфского университета. Если же говорить серьезно, то образование не определяется получением научных степеней. Нынешнее поколение не может ограничивать себя просто грамотностью. Пусть даже компьютерной.

— Если я вас правильно понял, то нобелевские лауреаты «выкристаллизовываются» еще на школьной скамье. И молодые люди не должны получать «квазиобразование».

— Совершенно верно! Потому что с «квазиобразованием» ни к каким кристаллам не подступишься!


Реховот — Хайфа


Разные разности

06.11.2018 15:40:00

…«Science» опубликовал шесть статей, посвященных финальному этапу исследования Сатурна автоматической межпланетной станцией Кассини…

…в Японии, возможно, будет разрешено редактирование генов человеческих эмбрионов в исследовательских целях...

…британские ученые с помощью CRISPR-Cas9 ввели в геном малярийного комара Anopheles gambiae мутацию, которая делает самок бесплодными при сохранении плодовитости самцов; такая мутация может полностью уничтожить вид…

>>
31.10.2018 18:00:00

Государство придумало способ борьбы за чистоту природы – экологические штрафы. Например, в США за период 2000—2015 годы средний размер штрафа составил 204 млн долларов. Как же компания может снизить такую нагрузку? Для этого нужно увеличить число женщин в составе руководящего органа.

>>
29.10.2018 17:00:00

Современный потребительский рынок перекошен действиями маркетологов, и они придумали очень интересные методы для обхода законов. С помощью методов, которым их научили в современных школах бизнеса, они создают ложные рыночные ценности.

>>
01.10.2018 12:00:00

…разновидность северного сияния под названием STEVE на самом деле вообще не северное сияние...

…найдены прямые и окончательные доказательства присутствия поверхностного водного льда в полярных областях Луны...

…чип, содержащий живые клетки дрожжей, поможет отслеживать суточные дозы облучения у сотрудников больниц, исследовательских лабораторий и АЭС…


>>
29.09.2018 10:00:00

У блокчейн-технологии есть существенный недостаток: ее защищенность базируется на том, что процедура проверки данных в цепочках блоков требует большого расхода энергии. При своем нынешнем объеме система потребляет энергии как целая страна.

>>