Ядерні випробування середини XX століття залишили по собі не лише геополітичні зміни, а й унікальні фізичні артефакти, що кидають виклик класичним законам мінералогії. Як з’ясував T4.com.ua, вчені виявили у залишках першого в історії ядерного вибуху «Трініті» рідкісну форму матерії — квазікристал, який раніше вважався неможливим для створення в земних умовах без втручання складних лабораторних процесів.
Народження тринітиту та загадкового квазікристала
16 липня 1945 року в пустелі Нью-Мексико відбувся вибух, що ознаменував початок атомної ери. Жахлива температура, що в моменти сягала мільйонів градусів, та колосальний тиск миттєво розплавили пісок пустелі, перетворивши його на зеленувате скло, відоме як тринітит. Проте нещодавній аналіз одного зі зразків «червоного тринітиту» виявив усередині структури щось набагато рідкісніше, ніж просто оплавлений кремній.
Дослідники виявили червоний квазікристал — структуру, яка має впорядковану, але ніколи не повторювану атомну будову. На відміну від звичайних кристалів (як-от сіль або алмаз), чия кристалічна решітка повторюється ідеально в усіх напрямках, квазікристали порушують правила класичної симетрії. Довгий час вважалося, що такі об’єкти можуть існувати лише в лабораторіях за надскладних умов або прилітати на Землю з метеоритами, що пережили катастрофічні зіткнення в космосі.
«Цей квазікристал є унікальним за своєю складністю. Він складається з міді, заліза та кремнію — елементів, які за звичайних умов ніколи не поєдналися б у таку структуру. Це свідчить про те, що екстремальні умови ядерного вибуху здатні створювати абсолютно нові стани матерії, які ми тільки починаємо вивчати», — зазначає відомий фізик Лука Бінді.
Чому цей кристал називають «неможливим»?
Квазікристал, знайдений у Нью-Мексико, має п’ятикратну симетрію, яка з точки зору класичної кристалографії вважалася забороненою для природних мінералів. Він утворився безпосередньо в епіцентрі вибуху, де мідні дроти передавальних систем випробувального майданчика змішалися з розплавленим піском та залізом вежі, на якій була встановлена бомба.
Це відкриття підтверджує, що подібні «неможливі» структури є своєрідними термодинамічними відбитками пальців, які залишають після себе лише найпотужніші катастрофічні події. Вчені припускають, що вивчення таких кристалів допоможе не лише в криміналістиці ядерної зброї (для ідентифікації місць незаконних випробувань), а й у фундаментальній науці. Це ключ до розуміння процесів, що відбуваються в надрах планет або під час формування зірок-гігантів.
Масштаби Всесвіту та таємниці мікросвіту
Відкриття невідомих раніше структур у звичайному піску доводить, що ми оточені таємницями, які потребують лише правильного інструменту для виявлення. Поки фізики вивчають атомні решітки, астрономи заглядають углиб космосу, де масштаби енергії ще більші — нещодавно вчені показали справжнього титана нашої Галактики, зорю, що вміщує 10 мільярдів Сонць.
Природа нашої планети також сповнена рідкісних матеріалів та істот. Виявляється, що навіть рідкісний метал, який вважали непотрібним, насправді був архітектором життя на Землі. А для тих, хто захоплюється розкошами, які створює сама природа, справжньою сенсацією стала знахідка у М’янмі, де виявили рубін вагою 11 000 каратів, що не має аналогів у світі. Кожне таке відкриття — від неможливого кристала до гігантського самоцвіта — збагачує наше розуміння неймовірного світу, в якому ми живемо.
Під час написання статті використовувалися наступні джерела: ScienceAlert, PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), лабораторія Лос-Аламос, дослідження Луки Бінді.
Підписуйся на наш Telegram-канал