» «

קריסטלים

גביש כמו-מחזורי
מה לגבישים קריסטליים ולחתך הזהב?



תגליתו הגדולה של זוכה פרס נובל הישראלי דן שכטמן הם הגבישים הכמו-מחזוריים או בשפת הכימאים "קוואזי-גבישים" (quasicrystals) או "גביש קווזיפריודי".

הכל התחיל בבוקר אחד בחודש אפריל 1982. כשהביט במיקרוסקופ האלקטרוני שלו, ראה דן שכטמן סידור אטומים שהיה מנוגד לחלוטין לחוקי הטבע. הוא הרי למד תמיד שהאטומים שבגבישים מוצקים יוצרים תמיד תבניות סימטריות, שחוזרות על עצמן שוב ושוב, באופן מחזורי. התבניות שהוא ראה היו סדירות ותואמות את חוקי המתמטיקה, אך הן לא חזרו על עצמן אף פעם.

שכטמן גילה גביש כמו-מחזורי. בניגוד לגבישים רגילים, שהם בעלי סריג מחזורי, הגביש הכמו-מחזורי הוא בעל סימטריה בתבניות סדורות שלא חוזרות על עצמן אף פעם. בקוואזי-גבישים כאלו ראה שכטמן מעין פסיפסים שהזכירו לו את הפסיפסים והעיטורים שמקובלים באמנות הערבית מאז ימי הביניים, כאלה שניתן לראות במסגדים ובארמונות ערביים, מארמון אלהמברה שבדרום ספרד ועד ארמונות הפאר שבאיראן. אלא שבקוואזי-גביש הם משוכפלים פעם אחר פעם ברמת האטום!

כשפרסם שכטמן את ממצאיו טענו חוקרים ומומחים בתחום שהתצורה שגילה היא בלתי אפשרית ולא הגיונית. הכימאים התרגלו שהחזרה והמחזוריות הן חלק בלתי נפרד מהמבנה של הגביש וכאן בא המדען הישראלי וטוען שלא כך הדברים. הוא מצא את עצמו במוקד של מתקפה מדעית. במשך שנים רבות נאלץ להיאבק כנגד המומחים והידע המקובל בתחום המדעי. במהלך המאבק, שלא תמיד היה נעים, הוא מצא עצמו מגורש מקבוצת המחקר שלו. קביעותיו המדעיות נראו לרבים בעייתיות, אבל הוא עמד על שלו וסיפק הסברים וממצאים שהלכו וחיזקו את דעתו.

טיפין טיפין החלו הדעות משתנות. דן שכטמן אילץ את עולם הכימיה לשקול מחדש את התפיסה המקובלת בנוגע לטיבו הבסיסי של החומר. כשזכה בשנת 2011 בפרס נובל לכימיה על תגלית זו, הוא קיבל סוג של הכרה בכך שהוא ניצח במאבקו והצליח לשנות את הדעה המקובלת לגבי הכימיה של חומרים מוצקים.

כיום נמצאו הוכחות רבות לממצאיו של שכטמן. מדען אחד מצא את הגבישים הללו במינרלים שהוציא מנהר רוסי. מדענים אחרים יצרו גבישים קריסטליים כאלו באופן מלאכותי במעבדה. חוקרים אחרים מצאו שהקוואזי גבישים מחזקים את סוגי פלדה מסוימים והופכים אותה מחושלת וחזקה במיוחד. גם התעשייה כבר נערכת להשתמש בגבישים הללו לייצור של מכשירים חזקים מאי-פעם.

מדענים רבים מצאו בקוואזי-גבישים של שכטמן את "יחס הזהב", או בשמו הנוסף "חיתוך הזהב". היחס זה, שמאז יוון העתיקה השתמשו בו אדריכלים, אמנים ומהנדסים בתרבויות שונות ובהקשרים מגוונים, מופיע גם בגיאומטריה וגם בטבע (קראו עליו באאוריקה בתגית "חיתוך הזהב"). בקוואזי-גבישים מופיע חתך הזהב ביחס שבין המרחקים השונים שבין האטומים של הגבישים.


הנה סיפורם של הקוואזי-הקריסטלים של דן שכטמן:

https://youtu.be/TBaNHQKMoys


בשיר (עברית):

https://youtu.be/Z2E59W4OmI0


אנימציה של קוואזי-גבישים:

https://youtu.be/W_ufqM-V84o


ויחס הזהב עצמו מקורו בטבע (מתורגם):

https://youtu.be/_cIlomNxxig
אחלמה
מהי אבן האחלמה?



אחלמה (Amethyst), או האמטיסט, היא אבן סגולה ויפה, מינרל בעל גבישים גדולים ממשפחת הקוורץ. היא גדלה במושבות גבישיות שבגושי סלע ובכדורי אבן מסוג "גאודות".

כבר בעת העתיקה היא הייתה אבן חן מבוקשת ויקרה. ממצאים ארכיאולוגיים מצאו אותה בשלל תרבויות, ממצרים העתיקה שבה שימשה בחפצי נוי ותכשיטים ועד לאיי אנגליה שבה נמצאו חרוזי אחלמה בקברים עתיקים.

"אחלמה" הוא שמה המקראי של האבן המיוחדת והידועה מזמנים קדומים מאד. היא הייתה אחת משנים עשר אבני החושן של הכהן הגדול בבית המקדש, האבן השלישית בטור השלישי. העברים האמינו שיש לה סגולות רפואיות. מכאן גם השם העברי "אחלמה".

בימי קדם נהגו לייחס לאבן האחלמה יכולות מיוחדות וסגולות רפואיות. ביוון העתיקה נפוצה האמונה כי האחלמה מגינה מפני שכרות וברומא נהגו אצילים לענוד אבן אחלמה על צווארם ולעיתים גם שתו מגביעי אחלמה, מתוך האמונה כי הם מוגנים משכרות בעזרתה. שמה הלועזי של האבן מגיע מיוונית עתיקה, שבה "א" הוא "לא" ו"מתוסטוס" פירושו שיכור, מורעל (אגב, "מסטול" בערבית וכיום גם בסלנג עברי, הוא שיבוש של המילה היוונית הזו). בימי הביניים, האירופאים האמינו כי לאחלמה יש יכולת לרפא את הגוף ולהרגיע כעס וחרדה. מאוחר יותר, בימי הרנסנס כתב, לאונרדו דה וינצ'י כי האחלמה מנקה את הראש ומחדדת את המחשבה וברפואה הסינית המסורתית משתמשים בה להקלה על כאבים פיזיים ולהפגת מתחים נפשיים.

הנה אבן האחלמה:

http://youtu.be/4HG_8vQMlLQ


וכך מחפשים את אבני האחלמה באוסטרליה:

http://youtu.be/ffs4ABGcZ40


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.