פרופ' דן שכטמן מהטכניון זכה בפרס נובל לכימיה

זוכה פרס נובל לכימיה לשנת 2011 הוא הישראלי פרופ' דן שכטמן (בן 70) מהפקולטה להנדסת חומרים בטכניון. הפרס הוענק לו על תגליתו: קיומם של גבישים קוואזי-מחזוריים. בשנת 2009 זכתה בפרס נובל לכימיה פרופ' עדה יונת ממכון ויצמן. יונת זכתה בפרס עבור תרומתה לפיענוח מבנה הריבוזום, המולקולה המתרגמת את הקוד הגנטי לחלבונים הבונים את התא החי. 

ראש הממשלה בנימין נתניהו התקשר לפני זמן קצר לפרופ' וברך אותן: "כל אזרח בישראל שמח היום וכל יהודי בעולם גאה.

ממצאיו של פרופ' שכטמן הצביעו על כך שהידע בדבר הסדר האטומי בחומרים גבישיים אינו שלם ודורש שינוי והרחבה. לאור תגליתו שונתה ההגדרה המדעית של הגביש, והידע שפיתח הביא לידי הבנה חדשה של מבנה החומרים המוצקים. הפרס ניתן לו על גילוי מצב צבירה חדש שאינו מוצק, גז או נוזל ושלא היה ידוע עד כה. פרופ' שכטמן הוא הישראלי העשירי הזוכה בפרס היוקרתי (ראה בהמשך).

פרופ' דן שכטמן

בשנת 1982, בהיותו באוניברסיטת ג’והנס הופקינס ובמעבדות NBS, גילה שכטמן, בפעם הראשונה בתולדות המדע, חומרים מוצקים שהסדר האטומי שלהם כולל סימטריה סיבובית מחומשת ותמונות דיפרקציה לא מחזוריות. את התופעה ראה לראשונה בסגסוגת של מנגן (25%) ואלומיניום (75%). שכטמן, שהופתע מאוד מן הגילוי, חזר על הניסוי כמה פעמים כדי לוודא שלא מדובר בטעות.

האפשרות שחומרים יתגבשו למבנה מוצק המאופיין בסימטריה סיבובית מחומשת (כגבישים “קוואזי-מחזוריים”) נתפס כמשהו שלא יעלה על הדעת, מפני שבמשך שבעים השנים שקדמו לתגלית נחקרו כרבע מיליון גבישים, ואפילו לאחד מהם לא היתה סימטריה סיבובית מחומשת.

גם בסביבה המדעית הקרובה נתקלה התגלית בספיקות ובהתנגדות, וראש המעבדה של שכטמן ב-NBS סילק אותו מקבוצתו משום שהוא “מטיל עליה קלון”. חוקרים רבים הציעו לשכטמן לפרש את תוצאות הניסויים באופן שלא יערער על הפרדיגמה הקיימת, אך הוא עמד על כך שממצאיו נכונים.

בשנתיים הבאות הצטרף אל שכטמן פרופ' אילן בלך מהטכניון, אשר הציע מודל פיזיקלי לתופעה. יחד הגישו השניים לכתב העת Journal of Applied Physics מאמר ראשון בנושא. המאמר נדחה בטענה שהוא “לא יעניין את קהילת הפיזיקאים”, אך נשלח והתפרסם בכתב העת Metallurgical Transactions. בינתיים, בשנת 1984 פרסמו שכטמן, בלך ושני עמיתים נוספים מארה”ב ומצרפת מאמר תמציתי על התגלית ב-Physical Review Letters. בעקבות המאמר ערכו חוקרים ברחבי העולם ניסויים שאישרו את התגלית. כיום כוללת קהילת המדענים שחקרו וחוקרים תכונות של גבישים קוואזי-מחזוריים אלפי חוקרים שמצאו עוד מאות חומרים בעלי מבנה קוואזי-מחזורי, ובדקו רבות מתכונותיהם.

"לעתים קרובות מתקשה הקהילה המדעית לעכל תגליות בסיסיות חדשות, מפני שקשה לה להיחלץ מדרכי מחשבה ישנות", אמר פרופ' אישטבן הרגיטאי, חבר האקדמיה ההונגרית למדעים, בכנס שנערך בטכניון לכבוד יום הולדתו ה-70 של פרופ' שכטמן.  

"פרופ' שכטמן גילה תופעה שנחשבה לבלתי אפשרית, ונאלץ להתמודד עם הקהילה המדעית העוסקת בחקר הגבישים, ובעיקר עם פרופסור ליינוס פולינג, מגדולי הכימאים במאה העשרים, שחלק עליו. בוויכוח הזה פרופסור שכטמן ניצח ובכך שינה את הפרדיגמה שהגדירה גביש כחומר בעל מבנה אטומי מסודר ומחזורי. תגליתו השפיעה על מדעי החומר, על הפיזיקה והכימיה ואפילו על עולם הארכיטקטורה והאמנות".

פרופ' שכטמן זכה עד היום בפרסים רבים ובהם פרס ישראל, פרס וולף, פרס א.מ.ת, ופרסים נוספים ביניהם פרס IMRS ופרס גיאורגי אמינוף בקריסטלוגרפיה לשנת 2000 מטעם האקדמיה המלכותית השבדית למדעים.

הישראלים שזכו בפרס נובל

הסופר שי עגנון זכה ב-1966 בפרס נובל בספרות; מנחם בגין זכה ב-1978 בפרס נובל לשלם; יצחק רבין ושמעון פרס זכו ב-1994 בפרס נובל לשלום; פרופ' דניאל כהנמן זכה ב-2002 בפרס נובל לכלכלה; הפרופסורים אברהם הרשקו ואהרן צ'חנובר זכו ב-2004 בפרס נובל לכימיה; פרופ' ישראל אומן זכה ב-2005 בפרס נובל לכלכלה; פרופ' עדה יונת זכתה ב-2009 בפרס נובל לכימיה; פרופ' דן שכטמן זכה היום בפרס נובל לכימיה.