जब डैन शेख्टमैन ने अप्रैल 1982 में ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के माध्यम से तेजी से ठंडा होने वाले एल्यूमीनियम-मैंगनीज मिश्र धातु का विश्लेषण किया, तो सामग्री वैज्ञानिक को कुछ असामान्य मिला। धातु पर विवर्तन पैटर्न ने दस गुना समरूपता का खुलासा किया, एक ऐसी संरचना जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने सोचा था कि यह किसी भी क्रिस्टल में मौजूद नहीं है।के रूप में राष्ट्रीय मानक एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी)या जैसा कि संस्थान अधिक लोकप्रिय रूप से जाना जाता है, ने दावा किया कि डैन शेख्टमैन ने अपनी प्रयोगशाला नोटबुक में एक बहुत छोटा और भ्रमित करने वाला नोट लिखा, “10 गुना???”। नोटबुक में उस एक-शब्द प्रविष्टि से शुरू हुए निष्कर्ष अंततः क्वासिक क्रिस्टल की खोज की ओर ले गए, एक अनूठी सामग्री जो क्रिस्टलोग्राफी में बुनियादी अवधारणाओं में से एक के बारे में वैज्ञानिकों की समझ में क्रांतिकारी बदलाव लाएगी।वैज्ञानिकों द्वारा क्रिस्टल को हमेशा दोहराए जाने वाले परमाणु पैटर्न के रूप में परिभाषित किया गया था। शेख्तमैन द्वारा देखा गया मिश्रधातु इस परिभाषा में नहीं आता था। फिर भी, विवर्तन पैटर्न ने लंबी दूरी के क्रम का प्रमाण दिखाया।मिश्रधातु को असंभव क्यों माना गया?एनआईएसटी के अनुसार, ऐसा इसलिए है क्योंकि क्रिस्टल की पारंपरिक समझ के अनुसार दस गुना समरूपता समय-समय पर अंतरिक्ष को कवर नहीं कर सकती है। हालाँकि, सबसे पहले, यह सोचा गया था कि ा है, जो ऐसे पैटर्न उत्पन्न कर सकता है। हालाँकि, एक्स-रे का उपयोग करके आगे के परीक्षणों ने इस परिकल्पना को खारिज कर दिया।इस विषय पर एनआईएसटी के एक अन्य लेख में कहा गया है कि अद्वितीय संरचना बार-बार परीक्षणों से सिद्ध हुई और अंततः एक नए प्रकार के परमाणु क्रम को जन्म दिया।क्वासिक्रिस्टल्स का जन्मइस खोज का महत्व इस तथ्य से आया कि मिश्र धातु न तो पूरी तरह से यादृच्छिक थी और न ही क्रिस्टलीय थी। इसके बजाय, इसने एक व्यवस्थित संरचना का खुलासा किया जो उम्मीद के मुताबिक दोहरावदार नहीं थी। कुछ अध्ययनों के अनुसार, सामग्री एक इकोसाहेड्रल एल्यूमीनियम-मैंगनीज मिश्र धातु है जिसमें लंबी दूरी की ऑर्डरिंग होती है लेकिन अनुवाद संबंधी आवधिकता नहीं होती है।इस तरह के क्रम का महत्व बहुत अधिक है क्योंकि इसका मतलब है कि ठोस खुद को उन तरीकों से व्यवस्थित कर सकते हैं जिनकी क्रिस्टल की पारंपरिक परिभाषाएँ अनुमति नहीं देती हैं। इस प्रकार के ठोसों को “क्वासिक क्रिस्टल” कहा जाता है। इसने सामग्री विज्ञान के भीतर जांच के एक नए क्षेत्र की शुरुआत की।
“असंभव” आकार, और इसने क्वासिक्रिस्टल का द्वार खोल दिया।
वैज्ञानिकों ने इस खोज का विरोध क्यों किया?वैज्ञानिकों ने इस खोज पर तुरंत प्रतिक्रिया दी क्योंकि शेख्टमैन की खोज दशकों से स्थापित सिद्धांत के विपरीत थी। कई क्रिस्टलोग्राफिस्टों के लिए, गैर-आवधिक क्रिस्टल से अधिक विरोधाभासी कुछ भी नहीं था। निषिद्ध समरूपता की धारणा उन सभी चीज़ों का खंडन करती है जिनके बारे में उनका मानना था कि क्रिस्टल थे।एनआईएसटी के ऐतिहासिक रिकॉर्ड के अनुसार, वर्षों तक वैज्ञानिक इस बात पर बहस करते रहे कि क्या यह खोज किसी गलती पर आधारित थी या किसी अभूतपूर्व प्रकार के मामले का सबूत थी। 1987 में फ्रांस और जापान के वैज्ञानिकों ने अलग-अलग एक्स-रे विवर्तन विश्लेषणों के माध्यम से क्वासिक क्रिस्टल की उपस्थिति को स्वतंत्र रूप से सिद्ध किया था। यह वास्तव में वही था जो गिना गया था, क्योंकि इस खोज को केवल एक त्रुटि के रूप में अस्वीकार करना कठिन हो गया था।सामग्री विज्ञान पर क्वासिक क्रिस्टल की खोज के निहितार्थसामग्री विज्ञान के क्षेत्र में क्वासिक्रिस्टल की खोज का केवल एक ही निहितार्थ नहीं था। क्वासीक्रिस्टल की बदौलत अध्ययन का एक बिल्कुल नया क्षेत्र सामने आया। में प्रकाशित एक अध्ययन प्रकृति भौतिकी बताता है कि क्वासीक्रिस्टल की खोज के बाद, दशकों के वैज्ञानिक अध्ययन परमाणुओं, धातु मिश्र धातुओं और अन्य असामान्य सामग्रियों की समरूपता पर शोध करने के लिए समर्पित हैं।इसके अलावा, यह पता चला कि क्वासिक क्रिस्टल न केवल नवीन धातु मिश्र धातुओं में मौजूद हैं, बल्कि प्राकृतिक रूप से मौजूद खनिजों में भी मौजूद हैं। क्वासिक क्रिस्टल में अद्वितीय गुण होते हैं, जिनमें कठोरता, कम घर्षण और पहनने के प्रतिरोध शामिल हैं। इस खोज ने क्रिस्टलोग्राफी के बाहर विभिन्न विषयों को प्रभावित किया, जिसमें संघनित पदार्थ भौतिकी, रसायन विज्ञान और उन्नत सामग्री इंजीनियरिंग शामिल हैं।एनआईएसटी नवीन धातु प्रणालियों में परमाणुओं के असामान्य क्रम से संबंधित शेखटमैन के काम का एक और महत्वपूर्ण अंश उद्धृत करता है।इस कहानी को आज क्या प्रासंगिक बनाता है?यह कहानी इस बात का बेहतरीन उदाहरण पेश करती है कि विज्ञान किस तरह किसी विसंगति को गंभीरता से लेते हुए आगे बढ़ता है। प्रयोग बहुत सरल था, जिसमें माइक्रोस्कोप का उपयोग करके तेजी से ठंडा होने वाले धातु मिश्र धातु की जांच शामिल थी, जिसके बाद कुछ अजीब बात देखी गई। लेकिन यह अत्यधिक महत्वपूर्ण हो गया क्योंकि स्वीकृत सिद्धांत के विरोध के बावजूद वैज्ञानिक ने परिणाम को नजरअंदाज नहीं किया बल्कि उसका अनुसरण किया।यह कहानी यह भी दर्शाती है कि विज्ञान तरल है और लगातार अपनी शब्दावली का आविष्कार कर रहा है। क्रिस्टलोग्राफी को बर्बाद करने की बजाय, क्वासिक क्रिस्टल की खोज ने एक नए प्रकार के क्रम को शामिल करने के लिए क्षेत्र के मापदंडों का विस्तार करने का अवसर प्रदान किया। और अंततः, इस खोज ने शेचटमैन को 2011 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार दिलाया।तब से, लगभग चार दशक बीत चुके हैं, इस दौरान “10-गुना???” वैज्ञानिक प्रगति का एक प्रतिष्ठित प्रतीक बन गया है – कभी-कभी सबसे बड़ी सफलता तब मिलती है जब वैज्ञानिक असंभव लगने वाले तथ्यों को नजरअंदाज नहीं करते हैं।
