杭州高中校徽图片大全:准晶发现者是民科吗？

◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇　　准晶发现者是民科吗？　　作者：moonzy　　今年诺贝尔化学家颁给了准晶发现者Shechtman，一石激起千层浪，一些往事被喜欢炒作的媒体纷纷翻了出来，并被添油加醋地乱炒一通，什么“颠覆”了晶体学知识啊，什么曾被权威Pauling称为“nonsense”并被骂成“准科学家”啊，什么曾被踢出实验室啊。反正是被说得极像那些民间“科学家”，他们就经常宣称自己今天推翻了万有引力定律，明天打倒了相对论，后天发明了永动机却始终得不到认可。我虽不做准晶，但之前也多少学过一点，根据我的了解，媒体的这些炒作基本都是胡扯！我本懒得理这些，但昨日听到学校广播台居然也把他说成“什么苦苦坚持了30年终获认可”，已经实在看不下去了，因为这已明显成了造谣，于是觉得批驳一下还是有必要的。　　首先关于所谓“颠覆了晶体学知识”。其实相关知识就是在周期性平移对称性的约束下晶体中不能有五度旋转对称性（即旋转360/5=72度的对称性，如正五边形），这个通过初中几何知识就可以证明。那么准晶的发现是否真的颠覆了这条知识呢？答案也是"nonsense"，因为说得很清楚，晶体里不能有五度旋转对称的前提是存在“周期性”的平移序。而准晶里虽然出现了五度旋转对称，但准晶里没有“周期性”的平移序，而是其格点平移序和一个著名数列（即斐波那契数列）有关。　　具体地说，所谓周期性平移序就是在晶体中，每个原子每平移一段距离就可以与另一个同种原子重合，这有两种情况，一种是简单晶格，比如把所有原子排列成一维链，每间隔距离a出现一个原子，那么a就是晶格周期，在这一个周期里只有一个原子；另一种复杂一些，称为复式格子，即在一个周期里存在多个原子，这样的晶体可以把它看成多个简单“子晶格”的叠加。举个例子，比如在一维原子链上，一半原子周期是7a，另一半原子周期为10a，如果在这两套子晶格里选两个原子重合，那么其中一套晶格（周期为7a）经过10个周期，另一套（周期10a）经过7个周期后得到的两个原子又可以重合了，然后再分别经过10个和7个周期又可重合，依次类推就可以用方程7m=10n描述，其中m与n均为整数，m=10,20,30.。。。相应的n=7,14,21.。。。因此，由这两个子晶格构成的原子链也是有周期的，只不过其周期既不是7a，也不是10a，而是70a。在这一个大周期里有17个原子，按远近顺序它们到起始原子的距离分别为0，7a，10a，14a，20a，21a，。。。70a，其中0处和70a处两套子晶格的相应的两个原子重合，即构成一个大周期，像这样的情况被称为公度性调制周期。从数学上讲，这种情况下经过有限调制后一定可以形成一个大周期。但是如果从原点开始相邻的两个原子到初始原子距离的比为一个无理数，由于无理数是不可能写成两个整数的比值，这种情况下就不可能抽出简单子晶格进行如上的调制而得到一个更大的周期，其调制会一直进行下去直到无穷，即“周期”为无穷，这就是所谓的“非公度”调制。准晶就是这样一种情况，准晶里没有晶体里有限长度的周期，没有了这一限制，存在五度对称就是有可能的。那么是否真的可能呢，其实在准晶发现之前，数学家也已经做出了相关证明，比如很著名的具有五度旋转对称性的Penrose图形，即用72度和36度的菱形可以铺满整个平面而不留空隙。但这只是几何拼图游戏，而Shechtman的发现则表明的确可以获得具有类似结构的物质，诺贝尔奖没有数学奖，就以化学奖奖给了他。所以准晶的发现没有颠覆任何晶体学知识，那些说到底都是几何证明，哪是那好“颠覆”的，相反，它以实物的形式验证了一个已被证明的几何图形。　　关于Pauling的质疑，除开那些明显意气用事的语言，实质是两点，一是怀疑这准晶不过是晶体里某些生长不完全的“孪晶”，不是本征结构，二是认为里面还是存在公度调制，只不过调制周期非常大，使得晶体周期达到了几个纳米（一般晶体周期只有零点几纳米）。他的质疑文章发在Nature上。而Shechtman通过精确的观察否定了这些质疑，其反驳文章也发在Nature。当然，在这之后相当长的时间内，Pauling也一直坚持己见，人上了年纪，固执一点也是难免的。但是Pauling最开始提出的这些质疑还是很在点的，因为的确很有可能是他说的那种情况，因而更精确的观察也是必需的。而且，这在科学发展中也是很正常的，每个新东西出来都必然会被很多人挑刺，这种挑刺恰恰也是一个去伪存真所必需的过程。而在一些媒体看来，只能“挑战权威”，而所谓的新的发现被人“挑战”却往往被不爽地带上很多负面意义，什么“打压”啊，“迫害”啊。这种想法和民科的确如出一辙。只能允许他们挑战牛顿，伽利略，爱因斯坦，谁要敢“挑战”他们，那就不得了，轻者说是打压他们的“言论自由”，重者成了扼杀了“中国的诺贝尔奖”。在他们看来诺奖的工作真的都是像他们那样闲着没事就胡思乱想作出来的。　　至于什么“发现后过30年才被认可”则完全是造谣，或者在说这话的人看来，只有得诺贝尔奖才算被“认可”，那样那么多发了文章而没得诺贝尔奖的工作大概就都是“nonsense”了。事实上，Shechtman最开始只是把结果投到应用物理杂志(JAP)，编辑以没有新的物理意义为由拒了他的搞，但过了两年，他的工作就在物理评论快报(PRL)上发表了，并且其结果也被很多人重复（包括中国郭可信院士手下的张泽），因而虽然Pauling不认可，但整个科学界还是基本认可的，在80年代还引起了一股“准晶热”，其热度可以和当年的超导热有一比。武汉大学王仁卉教授还专门写了一本书，叫《准晶物理学》，此人几年前去世了。人家专著都写出来了，而且专著的作者都去世了，再去说什么原始发现“终于被认可”岂不滑天下之大稽。只是这样的话也一定很对那些民科的胃口，因为他们往往也是整天宣传自己打倒了这，推翻了那却一直得不到承认的。可人家Shechtman好歹在发现准晶两年后就通过了科学界同行评议，在顶级杂志上发表了自己的文章。和Pauling的笔战也是在Nature上打的，那是高手对决。不知哪位民科有过这样的经历和殊荣，按他们那种做法，只怕过“非公度调制”的30年文章都发不了。　　从媒体对准晶发现者得诺贝尔奖的报道，我们可以清楚地看出中国媒体科学素质的低劣。说准晶发现颠覆了什么知识，却也不去搞清楚到底颠覆了什么知识；说Pauling质疑他的发现，只关心"nonsense"和“准科学家”，却也不去关心Pauling到底作过一下怎样的实质性的质疑，以及人家又是如何反驳的；说要挑战权威，却又经常在报道时把一些诺贝尔奖获得者吹成完人；说要敢于质疑，却也只敢质疑“权威”，对挑战权威者，哪怕明显是胡说八道也不愿质疑，还要帮其造势。可见这些媒体唯一的本事就是把一些毫无价值的八卦加上一些他们毫无水平的偏见进行相当"nonsense"的炒作。　　如果有搞笑诺贝尔“nonsense科学新闻”奖，那一定是为中国的这些媒体人设置的。(XYS20111017)◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇