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1945年7月16日清晨5点29分，在美国新墨西哥州，人类历史进入了令人不安的新篇章。
美国军方引爆了一种名为“小玩意”(Gadget)的钚内爆装置，这是世界上首次进行的核弹试验，被称为“三合一”(Trinity)试验，黎明的宁静被打破了。这一刻将永远改变战争。
爆炸释放的能量相当于2.1万吨TNT炸药。30米高的试验塔和连接试验塔与记录设备的数英里长的铜线被直接蒸发。由此产生的火球将塔、铜、沥青和下面的沙漠沙子熔化成绿色玻璃，这是一种叫做玻璃石的新矿物。
几十年后，科学家们才发现，那块辉绿岩中隐藏着一个秘密，那是被称为准晶体的罕见物质形式。
“准晶体是在地球上罕见的极端环境中形成的，”洛斯阿拉莫斯国家实验室的地球物理学家特里·华莱士（Terry Wallace）解释说。“他们需要有极端的冲击、温度和压力。我们通常不会看到这种情况，除了像核爆炸这样戏剧性的事件。”
大多数晶体，从普通的食盐到最坚硬的钻石，都遵守同样的规则：它们的原子三维空间重复排列，形成所谓的晶格结构。准晶体打破了这一规则，其原子排列的模式不重复。
当Dan Shechtman于1984年首次提出这一概念时，科学界认为他在胡说八道。当时最伟大的化学家、两次获得诺贝尔奖的莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）公开嘲讽道：“世界上根本就没有什么准晶体，只有准科学家。”
直到我们在实验室和自然的陨石中，真的发现了这一结构。Shechtman凭“胡说八道”而获得了诺贝尔奖。
最早的准晶材料是一种含有铝元素的金属合金，Shechtman因此在2011年被授予了诺贝尔化学奖。
今天，此类晶体的发现被认为是晶体学研究中的一次突破，同时，它们也具有很高的应用价值。
目前主要被用于各种仪器的不粘或防腐涂层，近期的研究显示，准晶体可以操纵光线，具有充当隐形材料的潜质。
由于知道产生准晶体需要极端的条件，由意大利佛罗伦萨大学的地质学家Luca Bindi领导的一个科学家小组决定仔细研究它。但不是通常那种绿色的东西。
尽管准晶体并不常见，但我们已经看到过足够多样本，知道它们往往含有金属元素，因此该团队去寻找一种更为罕见的矿物形式，红色三叶石，由于其中含有蒸发的铜，所以它是红色的。
利用扫描电子显微镜和X射线衍射等技术，他们分析了6个小型的红三叶石样品。最后，他们在其中一个样品中有所收获，由硅、铜、钙和铁组成的微小的20面晶粒，具有在传统晶体中不可能有的五重旋转对称性，蘑菇云下的”意外”。
“这种准晶体在复杂性方面非常壮观。没有人能够告诉我们为什么它长成这样。但总有一天，科学家或工程师会弄清楚这一点。然后，我希望，我们可以利用这些知识来全面地理解核爆炸过程。”
研究人员说，这项研究的最终目的是遏制核军备的扩散。在其他核试验场可以发现更多的准晶体，其热力学特性可以成为核取证的工具。
“我们通常采用分析放射性尘埃和气体，以了解武器的构造、包含哪些材料，但是这些特征会衰变。在核爆炸现场形成的准晶有可能揭示全新的信息，因为它们会永远存在。”
这项研究已经发表在PNAS上。
(煎蛋，图片来源PNAS）
