准晶体:从“不可能”到自然界被发现的奇迹!近日,发表在Newscientist上的文章表明,曾被认为具有“禁止”对称性的物质仅出自于实验室,但现在却在世界一些最极端的环境中被发现了。1945年秋,天文学家林肯·拉帕兹在新墨西哥州沙漠中发现了一块闪烁着血红色光泽的奇异物质。数十年后,科学家们才惊觉其中镶嵌着被称为“准晶体”的非凡物质——这种物质的存在本身曾被视为对自然法则的挑战。传统晶体学认为,所有晶体——从食盐到钻石——都由原子按完美重复模式排列。19世纪的数学家们自信已穷尽了所有可能的晶体结构,确立了230种类型。准晶体却彻底颠覆了这一认知:它的原子排列有序却不重复,这种“被禁止”的对称结构在理论上被认为不可能自然存在。直到1982年,科学家才在严格控制的实验室环境中首次创造出准晶体。而拉帕兹的发现证明,这种奇异的物质也能在自然界中形成。如今,研究人员已在全球多个极端环境中发现了天然准晶体的踪迹——从古老岩层到外星陨石内部,这些经历过剧烈热力学过程的环境为其形成提供了必要条件。普林斯顿大学物理学家保罗·斯坦哈特指出:“寻找天然准晶体的人并不多。我们每天可能都踩在它们上面,却浑然不觉。”这些曾经“不可能”的物质正成为连接微观原子世界与宏观宇宙历史的新桥梁。通过研究它们,科学家得以追溯地球和太阳系的演化历程,同时在材料科学领域,准晶体的独特性质也为技术创新提供了全新可能。自然再一次证明,它比我们想象的更为奇妙。


