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 ロシアに落下した隕石の中から激レアな準結晶が発見された。地球上の自然環境でこの奇妙な物質が目撃されたのは、これまでたったの3度しかないそうだ。

 宇宙に起源を持つこの結晶は非常に珍しい。だが本当に凄いのは、原子配列が実に変わっていることだ。数十年間その存在は”あり得ない”とまで言われ、あまりの風変わりさに最初に発見した科学者のキャリアを台無しにしたほどだ。

 この新しく発見された準結晶標本は、イタリア、フィレンツェ大学の地質学者ルカ・ビンディのチームによって発見された。
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隕石から発見された宇宙起源の準結晶


 チームは、5年前ロシアの極東に位置するハトゥイルカ地域に落下した小さな隕石の粒を調査。その内部に幅数ミクロンの準結晶を発見した。

 これは同じ隕石の粒の中で発見された3つ目の準結晶である。つまり、もっと別のものが見つかる可能性があるということで、その構造はさらに奇妙なものですらあるかもしれないという。

準結晶とは?


 そもそも準結晶とは一体何だろうか? これは基本的に結晶の対称的な特性と無定形個体の無秩序さとを組み合わせた、まったくユニークな原子配列で構成されたものだ。

 雪の結晶、ダイヤモンド、食塩のような通常の結晶は、ほぼ完璧な対称性で並んだ原子によって作られている。一方、ほとんどの金属、岩石、氷などの多結晶は、ガラス、ワックス、多くのプラスチックのような無定形個体のように、よりランダムかつ無秩序な構造を持つ。

 そして今を遡ること1982年、イスラエルの化学者ダニエル・シェヒトマンが、自然に存在し得るまた別の種類の原子構造を提唱した。それは奇妙な、半順序的な物質で、反復パターンが一切ない原子配列を持つ。

 彼が実験室で作り上げた合成物質のサンプルの中にいくつか発見したとき、ヘブライ語でこう独り言ちたという。「Eyn chaya kao」と。「こんな構造はあり得ない」という意味だ。

 この発見が評価され、シェヒトマンは2011年にノーベル化学賞を贈られているが、それまでの数十年間、半順序構造などという馬鹿げたものを提唱した者として、仲間内から文字通り笑い者にされてきた。

準結晶は5回対称性というというこれまでではありえない結晶状構造


 準結晶があり得そうに思えないのは、ほぼ2世紀に渡って、原子配列の完全な対称性は極めて厳格なルールに従うと考えられてきたからだ。

 準結晶の存在が確認される以前、ある構造が反復する対称構造を持つためには、2回対称、3回対称、4回対称、6回対称という4種類の回転対称性のうちのいずれかを呈していなければならないと考えられてきた。

 準結晶はこのルールを破った。5回対称性という結晶状構造を持つのだ。

 例えば、風呂場の床をびっちりとタイルで敷き詰めるには、長方形、三角形、正方形、六角形のタイルを用いなければならない。ほかの形状では上手くいかず、隙間ができてしまう。

 準結晶は五角形のタイルのようなものだ。正方形や長方形のようにはぴったり敷き詰めることができない。だが、他の原子形状がその隙間を埋めてくれる。次のような具合だ。

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image credit:J.W. Evans, Ames Laboratory, US Department of Energy

 最初の画像でもその様子を見て取れる。

 こちらは例の新しく発見された準結晶の5回対称の画像だ。

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image credit:Paul Steinhardt

 準結晶は自然界(少なくとも地球上には)には滅多に存在しないが、実験室で作り出すことはかなり簡単だ。そして合成準結晶はフライパンやLEDライトまで様々なものに組み込まれている。

 新発見の準結晶からは、アルミニウム、銅、鉄原子がサッカーボールの五角形デザインのように組み合わさっていることが確認されている。

 自然界でこの特定の組成が発見されたのは初めてのことである。つまり、この奇妙な物体についてはまだまだ謎が隠されているということだ。

via:scienceworldreport/
dnaindia/sciencealertなど/ translated hiroching / edited by parumo

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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 09:07
  • ID:X6YDsftb0 #

人間の物差しの「ありえない」がどんだけちっぽけなのか突きつけてくる宇宙様まじ偉大

2

2. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 09:08
  • ID:F7glR.SR0 #

トリックアートにしか見えなかった自分の知識の無さが悔しい…w

3

3. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 09:17
  • ID:vkvCd5t30 #

デザインされた模様のように整然とならんでる
美しい

4

4.

  • 2016年12月24日 09:27
  • ID:kMdiDSse0 #
5

5. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 09:29
  • ID:XAkPXIVt0 #

>そして合成準結晶はフライパンやLEDライトまで様々なものに組み込まれている
宇宙人がポイ捨てした焦げ付かないフライパンが飛来したのか

6

6. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 10:01
  • ID:z9SNUcvQ0 #

>シェヒトマンは2011年にノーベル化学賞を贈られているが、それまでの数十年間、半順序構造などという馬鹿げたものを提唱した者として、仲間内から文字通り笑い者にされてきた。

こういう新発見を(実証されてない頃)に笑い者にしたり馬鹿にする他の研究者って、正しいことが分かった時にはどういう対応するんだろう?
謝罪したりとかはするんだろうか?

7

7. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 10:06
  • ID:z5kbXR6p0 #

わかりやすい記事

8

8. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 10:15
  • ID:H0vvuXQ40 #

実は火星人の子供が夏の宿題で作ったものなら
泣ける。しかも31日という終わりぎりぎりに作り
適当なものだった日には少し同情したい気分

9

9. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 10:58
  • ID:lY.Ba6vE0 #

サンタさんロシアにぴったりのプレゼントくれたなw

10

10. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 11:21
  • ID:Ab6cD.aK0 #

ペンローズタイルみたいなもんかしら

11

11. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 12:01
  • ID:3po8GhCk0 #

万華鏡を覗いたみたいだ。綺麗だな

12

12.

  • 2016年12月24日 12:10
  • ID:.Z3UNirf0 #
13

13.

  • 2016年12月24日 12:16
  • ID:xfbX5Dit0 #
14

14. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 12:58
  • ID:lZQmJpZa0 #

※10
いわば3次元版のペンローズタイルですね
ちなみに、ペンローズタイルが層状に積み重なった構造の準結晶もあります

15

15. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 13:55
  • ID:VWs5t0tC0 #

つまり・・・6角形と5角形が合わさってるサッカーボールの図柄みたいな?

16

16. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 14:05
  • ID:EeeT.ro80 #

人間が介入すればこの結晶が普通に起こりえるなら
地球外生物体が空き缶でも捨てたんじゃ…

17

17. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 14:06
  • ID:hD2p611d0 #

アリエール という洗剤の名称は中々考えたなと思う

18

18. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 14:26
  • ID:qB57wWdt0 #

これって原理が解明出来たら凄い事になりそうですね。
鋼の如き堅さを持ち、バネの様に柔軟でチタンの様に軽い金属なんて、まるでSF作品に出て来そうな構造を持つ金属が本当に製錬されたりして。
いや、ちょい待てよ?これって既にNASAやアメリカ軍事産業が…ん?誰か来t

19

19. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 14:28
  • ID:T4p9Dg890 #

先覚者はよく異端扱いされるけど、異端扱いされる人が全員先覚者では無い事もまた事実、ともあれ突飛な説を激しく嘲笑するのは控えたほうが良いかも?自戒も込めて。

20

20. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 15:41
  • ID:qgMOHx7A0 #

宇宙の環境では地球では考えられない性質を持つ物質があるかも。
UFOの作成に適したもの。超電導に適したもの。等々あったらいいな。
でも逆に地球には宇宙から見たらめずらしい物質があるのかも。

21

21. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 16:11
  • ID:XsKZFLOg0 #

昔のSF映画とかでは、墜落した未確認飛行物体は必ず地球上にはない未知の物質でできていました。
私の知人に聞いたところではニホニウムを動力源にしたUFOもあるそうです。(信じないでください)

22

22. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 16:29
  • ID:VvEgWpRV0 #

そもそも自然界ではあり得ないだからね。
宇宙なら特殊な環境はいくらでもあるんじゃない?

23

23. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 16:36
  • ID:nZXeQjMi0 #

※6
最後まで認めないやつ、ウヤムヤにするやつのほうが多い。進化論、プレートテクトニクス論などが認められるまでの一連の騒ぎを見ればよく分かる。

24

24. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 17:48
  • ID:N5eVP.fd0 #

宇宙はロマンすなぁ

25

25. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 18:26
  • ID:XW1wjGGk0 #

不思議物質を発見した学者が変人扱いされたのと
宇宙から貴重な物質が落ちてきたという事しか理解できなかった

26

26. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 18:40
  • ID:q5.dfTdq0 #

天然の正12面体があるなんてプラトンもビックリだな。

27

27. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 19:03
  • ID:fwCP7zdH0 #

※22
自然界ではありえない
って表現きらい
基本的に森羅万象が自然界に存在するものだし、世の中には天然の核分裂反応炉だって記事のような準結晶だって存在するんだ

28

28. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 19:53
  • ID:i8XGAFdd0 #

ページ最初にある銀色の五角形の立体はなに?

29

29. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 22:34
  • ID:haaEmE5P0 #

宇宙と女心は謎しかないな

30

30. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 22:51
  • ID:VafFut.70 #

原子構造じゃなくて原子配列のこと言ってるんじゃないかな

意味が全く違ってくるので訂正したほうがいいと思う

31

31. 匿名処理班

  • 2016年12月24日 23:16
  • ID:XFzWI3rn0 #

※27
確かに自然界ではありえないという言葉は視野狭窄に陥る危ない言葉だけど、その言葉の裏には先人たちが何万回、何億回と繰り返して観察し実験し検証した科学の成果がかくれているのも忘れないで欲しい。
科学は基本的に「分からない」ことを前提にしている。絶対なんてものはないので「科学は全て仮説」だ。

32

32. 匿名処理班

  • 2016年12月25日 01:32
  • ID:5ar5WKje0 #

マジでどっかの星の人工物だったりして・・・

33

33. 匿名処理班

  • 2016年12月25日 01:47
  • ID:Btk.KrRs0 #

※27
ホントだね、まだまだ解明出来てない事だらけなのに、
自然を知り尽くしたような物言いだね、


34

34. 匿名処理班

  • 2016年12月25日 02:06
  • ID:vSwu0tqY0 #

準結晶自体は既知だから特に驚きではないかな。結晶学では既に教科書レベル。
元記事を読む限りでは自然界で新しい組成のものが見つかったことがニュースなのか。

というかこの記事、よくみたら大部分を過去の準結晶の発見の経緯で埋めてるけどどうなんだ?
コメ欄見る限りかなり誤読されてそうなんだが……。

35

35. 匿名処理班

  • 2016年12月25日 03:28
  • ID:.oOzr3dp0 #

キャリアを台無しにされた科学者かわいそう

36

36. 匿名処理班

  • 2016年12月27日 12:12
  • ID:m4gEOfoA0 #

この発見が人類を宇宙に羽ばたかせる大きな一歩であったことを、我々はまだ知らない

37

37. 匿名処理班

  • 2016年12月30日 14:11
  • ID:R2n2A7Es0 #

人間が宇宙に捨てたゴミ(ロケットの一部)がロシアに落ちてきただけだろwwww

そりゃ自然界に無いものが降ってきたっていうてもwww

38

38. 匿名処理班

  • 2016年12月30日 20:29
  • ID:J0pRmYAu0 #

うちの黄鉄鉱と同じ感じ
黄鉄鉱と十二面体でぐぐるとでてくるよ

39

39. 匿名処理班

  • 2017年01月03日 23:19
  • ID:lHcrV2sr0 #

軽々しく、人を笑ったりしないことだ

40

40. 匿名処理班

  • 2017年01月10日 18:29
  • ID:3KsfUapj0 #

ヘブライ語でこう独り言ちたという。「こんな構造はあり得ないでち」

41

41. 匿名処理班

  • 2017年02月06日 21:24
  • ID:UFPCdL5D0 #

この隕石って、UFOが突き抜けたって噂されたやつだっけ?

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