Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества - Пол Стейнхардт

Я решил, что нам лучше обновить процедуру поиска. Вместо того чтобы выбирать места для раскопок исключительно по наличию сине-зеленой глины, надо расставлять сети шире и выполнять ряд предварительных тестов, прежде чем копать всерьез. Так мы получили бы образцы с множества участков, чтобы исследовать отобранный материал на предмет перспективных зерен.

На фотографии ниже Саша, Уилл и Гленн готовятся к работе на одном из новых участков, который позднее был назван Лейк-Хоул. На основании их находок нам предстояло решить, заслуживает ли участок дальнейшего внимания, несмотря на отсутствие сине-зеленой глины.

Для этого нам пришлось создать импровизированную полевую лабораторию, чтобы ежедневно просеивать сотни тысяч зерен. Мы подобного не ожидали и не имели подходящего оборудования. Единственное, что нам оставалось, – выкручиваться, используя простенький портативный оптический микроскоп Валерия.

Гленн и Лука были очевидными кандидатами в организаторы лаборатории. Однако, проработав с ними последние несколько лет, я понимал, что объединение их в одну команду может привести к проблемам. Гленн был более властным и не склонным доверять чужим мнениям. Лука обладал от природы кипучим характером, но был заметно подавлен международным статусом и высочайшими стандартами Гленна. К сожалению, у меня не было выбора, кроме как понадеяться на притяжение противоположностей.

В сравнении с современным оборудованием, с которым привыкли работать Гленн и Лука, микроскоп Валерия был грубым инструментом, и, конечно же, с его помощью нельзя было надежно определять минеральный состав. Но мы рассчитывали, что он сгодится для отбора особенно нетипичных образцов, выделяющихся среди обычных зерен из русла ручья.

Задача Гленна и Луки состояла в поиске зерен, похожих на образцы, найденные Валерием в ходе первой экспедиции в 1979 году. Это означало, что им предстояло искать два набора зерен, у которых, казалось, не было ничего общего. Первая группа кандидатов должна была иметь блестящий металлический вид, как у петербургского голотипа. Вторая – представлять собой более темные, тусклые образцы метеоритного характера, похожие на флорентийский образец, в котором мы обнаружили природные квазикристаллы.

А еще Гленну с Лукой предстояло искать зерна, которые не подходят ни под одно из этих описаний, но минеральный состав которых важен для понимания местной геологии. Эта информация должна была передаваться Крису для его исследования геологической истории региона.

Во многом благодаря подробным лабораторным отчетам, которые Гленн и Лука предоставляли каждый вечер, полевые операции стали куда эффективнее. В течение следующих пяти дней команда работала на полную катушку, извлекая, обрабатывая и промывая максимально возможное количество глины.

У Гленна и Луки установился удивительный лабораторный распорядок, за которым я иногда с интересом наблюдал. Каждый день им приходилось проверять от пяти до десяти пластиковых пакетов с промытым материалом. Каждый пакет был помечен номером, местом отбора и датой извлечения материала. Выбрав пакет, Лука записывал всю информацию о нем в свой журнал, затем брал оттуда несколько ложек материала и высыпал на маленькую круглую тарелку. Ложка обычно содержала сотни зерен, если не больше. Рассматривая зерна под микроскопом, Лука пинцетом отделял одну частицу за другой.

Найдя “интересное” зерно, казавшееся метеоритным или имевшее какой-либо необычный состав, Лука отодвигал его в сторону. Затем Гленн подходил к микроскопу, проверял зерна, которые обнаружил Лука, и делал собственные выводы. Если оба соглашались, что зерно “интересное”, Гленн прикладывал камеру к окуляру микроскопа и делал снимок. Изредка в импровизированную лабораторию заходил Валерий и высказывал свое мнение. Лука присваивал “интересному” зерну номер и помещал его в специальный флакон.

Образец, найденный командой в первый день у Стены Зеленой Глины, был признан “интересным”. Лука сразу обратил на него внимание. Теперь он был обозначен как “зерно № 5”, потому что стал пятым “интересным” зерном, обнаруженным в импровизированной лаборатории.

Когда анализ материала на тарелке заканчивался, лежавшие на ней зерна высыпались, а из пакета бралась еще одна ложка материала для изучения. Это была исключительно кропотливая работа. Гленн и Лука ежедневно отсматривали от пяти до десяти пакетов. В каждом из них были десятки тысяч зерен.

После того как весь пакет оказывался рассортирован, основная масса “неинтересных” зерен аккуратно пересыпалась обратно в пакет. Затем его запечатывали, чтобы содержимое можно было забрать домой для более тщательного изучения. Когда перебор содержимого одного пакета заканчивался, такая же тщательная процедура повторялась для следующего. И следующего. И следующего. И так далее.

Работа Гленна и Луки превзошла все мои ожидания. Несмотря на первоначальные опасения, они прекрасно сработались. Похоже, деятельность в плотном контакте ради общей цели заставила их обоих показать себя с самой лучшей стороны.

Однажды я зашел в импровизированную лабораторию в тот момент, когда Лука рассматривал некоторые “интересные” зерна из Лейк-Хоул – участка вверх по течению от Основной площадки. Я наблюдал за тем, как Лука смотрел в микроскоп, и вдруг на его лице возникла широкая улыбка.

– Ты обязан на это взглянуть, – взволнованно сказал он. – У нас додекаэдр!

У правильного додекаэдра двенадцать одинаковых граней, и каждая имеет форму идеального пятиугольника. За последние несколько десятилетий стало известно, что синтетические квазикристаллы иногда формируют изолированные зерна, грани которых образуют додекаэдр. Обнаружение природного квазикристалла с двенадцатью внешними гранями, подобного уже созданным непреднамеренно в лаборатории, стало бы важным прорывом.

Гленн поспешил подтвердить правоту Луки и сказал нам, что ясно видит под микроскопом полумедное, полусеребристое зерно в форме додекаэдра. Конечно, внешняя форма не обязательно означает такую же симметрию внутреннего расположения атомов, и наоборот. Но, увидев металлически блестящий додекаэдр, Гленн тоже стал склоняться к мысли, что мы обнаружили многогранный природный квазикристалл.

Однако, когда подошла моя очередь заглянуть в микроскоп, я не выдержал и громко рассмеялся. Поскольку сразу понял, что перед нами один из розыгрышей природы.

Я распознал в образце один из минералов семейства пирита. В это семейство входит “золото дураков” – минерал, который новички часто принимают за настоящее золото из-за схожего цвета и формы. Хотя расположение атомов его кристаллической решетки обладает симметрией куба, одно из любопытных свойств минералов пирита состоит в том, что в них иногда образуются грани, расположенные в форме искаженного додекаэдра. Мне нравится называть их “квазикристаллами дураков”: поскольку каждая из двенадцати граней имеет форму пятиугольника, многие ошибочно решают, что нашли квазикристалл. Более тщательный анализ показывает, что пятиугольники не идеальны. Разные стороны имеют разную длину. Дифракционная картина демонстрирует, что атомная решетка имеет кубическое строение. Но, не зная этого, кто угодно может обмануться. Я быстро заметил разницу, поскольку коллекционировал “квазикристаллы дураков” с тех пор, как начал искать настоящие в 1980-х годах.

Мы втроем посмеялись над этой забавной находкой фальшивого квазикристалла у Лиственитового ручья. Я все же очень надеялся, что мы найдем настоящий. Несмотря на эту ситуацию, я считал,