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

12.09.2018 18:00:00

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова провели исследования арктического кратера на полуострове Ямал, выяснили причину его образования и открыли новое геологическое явление, ранее известное только для ледяных планет и планетоидов.

>>
07.09.2018 10:00:00

Сотрудник кафедры зоологии позвоночных МГУ имени М.В. Ломоносова в ходе международной экспедиции нашёл и описал новый вид тонконогих чесночниц. Вид назвали Leptobrachium tenasserimense.

>>
04.09.2018 10:00:00

...возможно, на Марсе есть подледное озеро жидкой воды шириной 20 км...


...редактирование геномов с помощью CRISPR-Cas9 может вызывать обширные делеции и геномные перестройки, затрагивающие многие тысячи нуклеотидов и потенциально патогенные...


...гугл-очки с функцией распознавания эмоций по выражению лица снижают проявления аутизма у детей...


>>
31.08.2018 10:00:00

Однозначно ответить на вопрос, какая сила позволяет паукам летать на своей расправленной паутине, никто не может почти двести лет. Похоже на электрическое явление, но никто пока что не собрался изучить связь паука с электричеством. Этот промах исправили Эрика Морли и Дэниэл Роберт из Бристольского университета.

>>
29.08.2018 13:00:00

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, искали орнитологи во главе с Мартином Найфеллером из Базельского университета. Правда, не для всех птиц, а для тех, что уничтожают вредителей садов и огородов.

>>