在世界上第一个核弹测试的残余物中发现了拟ryrystals的科学家们寻找拟机 - 所谓的“不可能”的材料。

这种以前不为人知的结构由铁、硅、铜和钙组成，很可能是由蒸发的沙漠沙子和铜线熔合而成的。类似的材料已经在实验室合成，并在陨石中鉴定，但这一种，描述在国家科学院的诉讼程序在17中，可以是具有这种元素组合的拟rγrystal的第一个例子。

不对称

拟rystals包含原子的构建块 - 与普通晶体中的那些 - 不要以常规砖状的图案重复。虽然普通的晶体结构在某些方向上翻译后看起来相同，但拟ryrystals具有曾经被认为是不可能的对称性：例如，有些具有五边形对称性，因此如果旋转的完全扭曲的五分之一，则看起来相同。

材料科学家丹尼尔·谢赫特曼(Daniel Shechtman)现在位于海法的以色列理工学院(Technion Israel Institute of Technology)工作。1982年，他首次在一种合成合金中发现了这种不可能的对称性。当它在各种可能的方向上旋转时，它具有五边形对称，如果它的积木是二十面体，也就是有20个面的规则形状，就会出现这种情况。许多研究人员最初质疑谢克特曼的发现，因为仅使用二十面体在数学上是不可能填充空间的。Shechtman最终赢得了2011年诺贝尔奖在化学中的发现。

与此同时，现任职于新泽西州普林斯顿大学(Princeton University)的理论物理学家保罗·斯坦哈特(Paul Steinhardt)和他的合作者已经开始建立非重复3D结构存在的理论。这些晶体与二十面体具有相同的对称性，但它们是由几种不同类型的积木组装而成的，而这些积木从不以相同的模式重复——这就解释了为什么对称晶体的数学计算没有考虑到它们。目前在英国牛津大学的数学物理学家罗杰·彭罗斯和其他研究人员此前在二维空间中发现了类似的图案，这种图案被称为彭罗斯瓷砖。

斯坦哈特回忆起1982年，他第一次看到谢赫特曼发现的实验数据，并将其与他的理论预测进行了比较。“我从办公桌前站起来，走过去看看我们的模式，你看不出有什么区别，”他说。“所以这是一个令人惊叹的时刻。”

在随后的几年中，材料科学家综合了几种类型的拟静态，扩大了可能的禁止对称的范围。和Steinhardt和他的同事后来发现了第一个自然的'icosahedrite'在西伯利亚东部的堪察加半岛上陨石恢复的碎片中。Steinhardt说，这种拟推器可能在早期太阳系中的两个小行星之间形成碰撞。一些实验室制作的拟卡车也通过高速粉碎材料，所以Steinhardt和他的团队想知道来自核爆炸的冲击波是否可能形成拟rγrystals。

'切片和切割'

在Trinity测试的后果 - 在新墨西哥州的阿拉明多爆炸系列 - 研究人员中首次爆炸于1945年7月16日举行的核弹，该研究人员发现了一种从沙​​漠砂的液化形成的绿色玻璃状物质。他们称之为这位三角石。

钚炸弹在一个30米高的塔顶上爆炸，载有传感器及其电缆。结果，斯坦卡特表示，一些形成的三分之都具有红色夹杂物。“这是一种融合来自传输线的铜。”拟置台通常从通常不会结合的元素形成，所以Steinhardt和他的同事们认为红色三角石的样本是寻找拟rγrys的好地方。

“在十个月的过程中，我们正在切片和切割，看着各种矿物质，”Steinhardt说。“最后，我们发现了一个小谷物。”拟卡术与Shechtman原始发现中的拟股对称性相同。

盐湖城犹他大学的理论化学家瓦莱里娅·莫利内罗说:“硅在其结构中的主导地位是非常明显的。”“然而，在实验室里合成了许多准晶体之后，”她说，“我发现真正有趣的是它们在自然界中是如此稀缺。”斯坦哈特说，这可能是因为准晶体的形成涉及“不同寻常的元素组合和不同寻常的排列”。

像大多数已知的准晶体一样，三辉石结构似乎是一种合金——一种类似金属的材料，由电子海洋中的正离子组成。普林斯顿大学的地球科学家林肯·霍利斯特(Lincoln Hollister)说，这对硅来说是不寻常的，硅通常以氧化形式存在于岩石中:要想逆转氧化过程需要极端的条件，比如冲击波的高温和高压。

Steinhardt表明，拟亚里斯特可以用于一种核法医学，因为他们可能会透露出现秘密核试验的网站。拟rγRALS也可以在暴力条件下产生的其他材料形成，例如闪电，当雷击岩石，沙子或其他沉积物时所制作的材料。“Quasicrystal Saga将继续！”Hollister说。

本文已及其复制而成第一次出版5月17日2021年。