دانشمندان قدیمی ترین شبه کریستال زمین را کشف کردند

دانشمندان یک “شبه کریستال”(Quasicrystal) متعلق به یک انفجار هسته‌ای در سال ۱۹۴۵ را یافته‌اند که می‌گویند این کشف جدید می‌تواند روزی به منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای کمک کند.

 محققان آزمایشگاه ملی “لوس آلاموس”(LANL)، آزمایشگاهی که در طول جنگ جهانی دوم برای طراحی سلاح‌های هسته‌ای به عنوان بخشی از “پروژه منهتن” تاسیس شد، “شبه کریستال” یا “شبه بلور” جدیدی را کشف کرده‌اند که در اثر اولین انفجار هسته‌ای در سایت ترینیتی در نیومکزیکو در شانزدهم ژوئیه ۱۹۴۵ ایجاد شده است.

شبه بلور یا شبه کریستال نوعی شکل ساختاری منظم فاقد تناوب تکراری است. این ساختارها، الگوهایی را تشکیل می‌دهند که همه فضاهای شبکه بلوری را حتی در صورت وجود نقض تقارنی پر کنند.

آی‌ای گزارش داد، نویسندگان این مطالعه اظهار داشتند که این کشف جدید، چارچوب ایجاد شبه کریستال توسط یک سلاح هسته‌ای در زمینه فرآیندهای فیزیکی انجام شده طی صدها میلیون سال در اعماق فضا را مشخص می‌کند.

بنابراین، این نمونه می‌تواند به نسل‌های آینده کمک کند تا زنجیره حوادثی را که انفجارهای هسته‌ای به راه انداخته‌اند، بهتر درک کنند. به گفته محققان این مطالعه، این بینش می‌تواند به منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای در آینده کمک شایانی کند.

این شبه کریستال که به تازگی پیدا شده است، در حال حاضر قدیمی‌ترین شبه‌کریستال ساخته شده توسط بشر است و تاریخ ایجاد آن به ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵ بازمی‌گردد.

“تری سی والاس” مدیر آزمایشگاه ملی “لوس آلاموس” و از نویسندگان این مقاله در مورد این کشف توضیح داد: شناخت سلاح‌های هسته‌ای کشورهای دیگر مستلزم آن است که ما درک درستی از برنامه‌های آزمایش هسته‌ای آنها داشته باشیم. ما به طور معمول بقایای رادیواکتیو و گازها را تجزیه و تحلیل می‌کنیم تا بفهمیم که این سلاح‌ها چگونه ساخته شده‌اند و یا چه موادی در آنها موجود است، اما این نشانه‌ها از بین می‌روند. در حالی که یک شبه‌کریستال که در محل انفجار هسته‌ای تشکیل می‌شود، می‌تواند به طور بالقوه انواع جدیدی از اطلاعات را برای ما فاش کند.

محققان در مطالعه خود توضیح دادند که این شبه کریستال دارای تقارن چرخشی ۵ تایی است که در یک کریستال طبیعی غیرممکن است. این شبه کریستال، قدیمی‌ترین شبه کریستال ساخته شده توسط بشر است.

این شبه کریستال یک محصول جانبی تصادفی حاصل از اولین آزمایش بمب اتم موسوم به “بمب ترینیتی” است که باعث شد همه چیز در منطقه آزمایش با خاک یکسان شود.

برای آزمایش “بمب ترینیتی” یک دستگاه هسته‌ای به نام “گجت” در بالای یک برج فولادی قرار گرفت و در حالی که دانشمندان “پروژه منهتن” از فاصله‌ای ایمن در حال تماشا بودند، منفجر شد و گلوله آتش حاصل از انفجار به ایجاد یک ابر قارچ شکل به قطر ۱۲.۲ کیلومتر منجر شد!

گفتنی است که این کشف جدید به این معنی است که این شبه کریستال در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵، سال‌ها قبل از کشف شبه کریستال‌ها توسط جامعه علمی در سال ۱۹۸۰ تشکیل شده است.

ایجاد شبه کریستال‌ها قدرت انفجارهای هسته‌ای را نشان می‌دهد. در سال ۲۰۱۶، محققان دانشگاه “فلورانس” در نمونه‌ای از شهاب‌سنگ “خاتیرکا”(Khatyrka) که در روسیه پیدا شده بود و قدمت آن صدها میلیون سال است، شبه کریستال کشف کردند.

بر اساس گزارش محققان، این سیارک قبل از رسیدن به زمین، سابقه‌ای طولانی در برخوردهای شدید داشته که منجر به تجربه فشار بیش از پنج گیگاپاسکال در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد شده است.

رسانه های علمی داخلی گزارش دادند؛ محققان این مقاله جدید درباره “شبه کریستال ترینیتی” نوشتند که این نمونه تازه کشف شده در حال حاضر اسراری را درون خود پنهان دارد که توسط دانشمندان نسل آینده با فناوری‌های پیشرفته‌تر فاش خواهد شد.

“والاس” توضیح داد: این شبه کریستال از لحاظ پیچیدگی بسیار باشکوه است، اما هنوز هیچ کس نمی‌تواند به ما بگوید که چرا به این شکل تشکیل شده است.

وی افزود: اما روزی دانشمند یا مهندسی حقایق پنهان آن را کشف خواهد کرد و ما برای ایجاد آن توضیح ترمودینامیک در اختیار خواهیم داشت. پس امیدوارم آن زمان بتوانیم از این دانش برای درک بهتر انفجارهای هسته‌ای استفاده کنیم و در نهایت به تصویر کامل‌تری از آنچه در آزمایش‌های هسته‌ای رخ می‌دهد، برسیم.

این مطالعه در مجله PNAS منتشر شده است.