The Discovery of Quasi-periodic Crystal

2011年諾貝爾化學獎得主 Dan Shechtman（דן שכטמן）‎‎給了場演講，題目是：The Discovery of Quasi-periodic Crystal

今天第一次來到台達館的地下室演講廳，我來得有點晚，挑了一個中間靠走道的位置。開頭不免俗的又是校長致詞。經過了一段口語不順、令人窒息的介紹，演講總算要開始了。

Shechtman 一開始說到這是一場針對學生的演講。首先他先介紹了傳統的晶體，以圖示的方式呈現了過去我們對晶體的認識。簡述了 crystallography 的歷史。這門學問始於1912年，在 70 年過後，1982年4月8日，Shechtman 那天的實驗裡觀察到了 10-fold rotation symmetry。過去認定的晶體只存在 1、2、3、4、6-fold 的對稱性，因此這樣的發現自然不尋常。他還特地秀出了當時的紀錄，在其中一項數據裡他用筆標示著「 10-fold !!! 」。當中的三個驚嘆號表達了他的震驚。

他與他的合作者將此發現發表。當時確實有許多年輕隨後便投入了這個領域，然而這項發現卻無法普遍受到認同。許多學術界裡的大頭都表示質疑。Shechtman 甚至因為這個緣故，被迫離開原本的實驗團隊。他秀出了一張圖片，裡頭是一隻貓被一群狗趕了出去。或許他希望以比較輕鬆的方式呈現這段過往，不過我相信他當初必定相當難熬。

這段我印象深刻的是他說的一句話：

「A humble scientist is a good scientist.」

接著，他試著解釋 quasi-periodic 這個現象。舉了一維、二維、三維的例子。

1-dim: Fibonacci rabbit

2-dim: Penrose tiles

3-dim: Icosahedral symmetry

低維度的 quasi-periodic 現象能夠藉由較高的維度表現出來。

最後，Shechtman 提出了一個問題：

Why QCs are never discovered before 1982 ? 

Because they are rare? 

No.

Because they are not stable?

No, most of them are stable.

Because they are not easy to make?

No, many normal method can make QCs.

Shechtman 歸納了五個原因。

1. TEM

Since the crystal is small, you have to see them by TEM.

2. Professionalism

TEM 的使用需要高度的專業，Shechtman 這麼說道：

「Be an expert in the field you like.」

3. Tenscity

他說在歐洲有一位博士生比他要早了一年看到 10-fold 的現象，大概是多年以後他的指導教授才知道博士生看到了，問他為何沒告訴他。那位博士生這麼回答：「如果我告訴了你，我大會被你多留兩年。」

4. Believing yourself

5. Courage

就如同他之前提到的，他也歷經了許多磨難。

雖然可惜最後由時講者行程匆忙，沒有時間提問，但是整場演講非常精彩。