על גבישים וקוואזי-גבישים: התגלית של שטכמן

עבור רובנו, גבישים נמצאים בעיקר על פרק היד – בשעון הקווארץ. לכן, ההכרזה בצהריים (רביעי) על זכייתו של פרופסור דן שכטמן מהטכניון בפרס נובל לכימיה לשנת 2011, כהוקרה על עבודתו בחקר הקוואזי-גבישים, התקבלה בשמחה – אך בבלבול מסוים.

עוד על זכייתו של דן שכטמן בפרס נובל:
דן שכטמן: "יום גדול, אך אני לוקח את זה בקלות"
נתניהו לזוכה בנובל: "כל ישראלי שמח, כל יהודי גאה"
נובל עשירי לישראל: כל הזוכים בפרס היוקרתי
הישראלי דן שכטמן מהטכניון זכה בפרס נובל לכימיה

פרופסור רון ליפשיץ, מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, שוחח הערב עם וואלה! חדשות, בניסיון לשפוך מעט אור על התגלית של שכטמן משנת 1982, שזיכתה אותו בפרס נובל היוקרתי, ולהסיר מעליה את מעטה המיסתורין.

ליפשיץ מסביר כי גבישים - למשל, סוכר, או מלח - הם חומרים מוצקים, שהמולקולות שלהם מסדרים אותם במרחב באופן סדור. ובמשטחים חלקים מאוד. עד לתגלית של שטכמן, המחקר התבסס על ההנחה לפיה הגבישים סדורים בטבע באופן מחזורי וסימטרי - כלומר, הם חוזרים על עצמן בלי הרף, בצורה שממלאת את המרחב. הדבר דומה, לדברי ליפשיץ, לאריחי אמבט, למשבצות שחמט או לצורה שבה בונות דבורים את חלות הדבש שלהם.

מיהו זוכה פרס הנובל שהביא הכי הרבה כבוד לישראל?

עד לגילוי ה"קוואזי-גבישים" - כאלה בעלי סימטריה מחומשת - המדענים צפו שכל צורות הגבישים יהיו אופייניות, ולא היה מי שיערער על תאוריית הקריסטלוגרפיה הקלאסית במשך עשרות שנים, שלא הכירה סוג כזה של סימטריה בטבע. רק לאחר מכן, הצליחו שכטמן ועמיתיו ליצור סוגים שונים של גבישים מחומשים במעבדה, ואף גילו אותם בצורה חופשית בטבע, למרות שנתקלו בחוסר אמון מחוקרים בכירים בקהילה המדעית.

"התברר שפספסנו אוסף שלם של מבנים", אומר פרופ' ליפשיץ בהומור, "נאלצנו לפתע לפתח מחדש תאוריות שלמות". כצפוי, רבים דורשים לדעת אם יש יישום מעשי לתגליות בעולם הגבישים. פרופ' ליפשיץ אומר כי הגבישים הקוואזים הם בעלי תכונות פיזיקליות מגוונות, בהן יכולות להולכת חום וחשמל נמוכות יותר ועמידות רבה יותר בחיכוך.