Vật chất "không thể tồn tại" ra đời từ thử nghiệm kinh hoàng của con người

Bán tinh thể được cho là thứ không thể tồn tại, cho đến khi trinitite được khám phá trong nghiên cứu vừa công bố trên PNAS.

Theo Science Alert, vào ngày 16-7-1945, Quân đội hoa kỳ đã cho nổ một thiết bị plutonium được gọi là Gadget - vụ thử bom hạt nhân đầu tiên trên thế giới, mang tên "Trinity", một phát minh làm thay đổi bộ mặt chiến tranh mãi mãi.

Loại bán tinh thể đầu tiên được phát hiện và độc nhất vô nhị trên thế giới - Ảnh: ĐẠI HỌC FLORENCE

Vụ nổ đã giải phóng năng lượng tương đương 21.000 tấn TNT, làm "bốc hơi" tháp thử nghiệm cao 30 m và hàng dặm dây đồng nối nó với thiết bị ghi âm. Quả cầu lửa đã hợp nhất tòa tháp đồng với nhựa đường và các sa mạc bên dưới, tạo thành một khoáng chất hoàn toàn mới là trinitine.

Nhưng mãi đến nhiều thập kỷ sau, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà địa chất Luca Bindi từ Đại học Florence - Ý mới lật lại lịch sử và phát hiện ra sự thật gây giật mình.

Thứ vật chất "không thể tồn tại" đã hình thành trong bối cảnh hội đủ các điều kiện đáng sợ nhất, là một cú sốc cực lớn về nhiệt độ, áp suất... và nhiều thứ khác. Nó phá vỡ cấu trúc tưởng chừng bất biến của tinh thể.

Các nguyên tử của tinh thể được sắp xếp theo cấu trúc mạng lặp lại trong không gian 3 chiều. Nếu cấu trúc đó hỗn độn, nó không phải tinh thể.

Bán tinh thể vốn là một lý thuyết được đề cập đến từ năm 1984, là một thứ mà cấu trúc tinh thể vừa có trật tự, vừa không trật tự, xen kẽ giữa 2 trạng thái. Nhưng sau đó các nhà khoa học đã chứng minh là nó không thể, không có bất cứ cái gì trên Trái Đất như thế, bởi muốn tạo thành cần có một cú sốc nhiệt động lực học từ một sự kiện va chạm siêu tốc khó tưởng tượng.

Nhưng sử dụng các kỹ thuật như két kính hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X, họ đã quan sát 6 mẫu trinitite màu đỏ. Trinitite có cả loại màu xanh lá cây như thủy tinh, nhưng loại màu đỏ hiếm hơn nhiều bởi đó là những mảnh vô tình có sự hội tụ vật chất từ những dây đồng mỏng trong vụ nổ.

Cuối cùng họ đã tìm ra báu vật: một hạt silic - đồng - canxi - sắt nhỏ, có 20 cạnh, độ đối xứng quay gấp 5 lần không thể có trong các tinh thể thông thường.

Và nó có sự kết hợp kỳ diệu đó - xen kẽ giữa trật tự và không trật tự. Nó là bán tinh thể. Các nhà khoa học đã biết nó hình thành từ đâu, là cái gì, nhưng vẫn chưa biết cụ thể nó hình thành theo cách nào. Đó là một câu đố lời mà họ đang nỗ lực nghiên cứu thêm để tìm manh mối.