盒子里的岩石标着“铝锌铜矿”四个字。它貌不惊人，仅仅是一块不足1厘米、带有发白外壳、并镶嵌有一些黑色金属的材料。但是，当保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）朝里面瞄了一下，他一下子就看到了自己已经苦等数年的东西。

里面若隐若现的准晶展现出在实验室外从未被观察到过的奇特的匀称性，即没有重复的连续结构。自20世纪80年代以来，斯坦哈特就被这些接近晶体的物质深深地吸引。当时准晶还只是一种假设的物质形貌。

但是现在，它们就在这儿。

它们来自哪里？斯坦哈特如何才能获得更多的准晶？

这块石头于2007年回收自佛罗伦萨，正是其中所包含的准晶开启了西伯利亚之旅的序幕。

典型的晶体是由重复的原子单元精巧地形成的。这些结构的二维形状貌似一些整合在一起时可以完全填充空间的形状，就像正方形或者六边形一样。相比而言，作为“准周期晶体”缩写的准晶，是由特殊的结构单元形成的。这些单元具有不出现在正常晶体中的对称性。这些形状不能完全填满一个空间。如果要在浴室的地板上用相同大小的五边形瓷砖铺地，将会留下间隙，你会不得不同时使用其他形状的瓷砖。最后，你家的地板将看起来像是错综复杂的装饰穆斯林清真寺或者宫殿的马赛克，而不是网格或者蜂巢状。

早在20世纪80年代，斯坦哈特还在宾夕法尼亚大学和研究生多夫·莱文（Dov Levine）共事的时候，他就开始调查什么可以称为准晶了。与此同时，几百公里以外的丹·谢赫特曼（Dan Shechtman）实际上正在制造准晶，虽然是无心的。谢赫特曼于1984年发表描述第一个合成准晶的文章，并因此于2011年获得诺贝尔奖。

自谢赫特曼的发现以来，一百多种准晶已经在实验室中合成。研究者猜想准晶将应用在电子工业领域。但是制作准晶需要特别的条件，比如氩气环境、真空和精确调控的温度。没人知道准晶是否可以在实验室外生长，它们有多强，或者它们可以完好地保存多久。看起来准晶不可能存在于自然界。

斯坦哈特对此并不满足，“我想要找到一些比人工制造的任何物品都要古老许多的东西。”他说，“准晶就像晶体一样可以自然形成，并维持很长时间。”

搜寻目录和研磨矿物样本的结果徒劳无功。因此，现就职于普林斯顿大学的斯坦哈特于2001年在《物理评论快报》上发表了一篇文章，请求博物馆馆长和科学家将他们的藏品作为候选样本仔细检查。

一年过去了，斯坦哈特一点也不走运。直到2007年，一位叫作卢卡·宾迪（Luca Bindi）的意大利地质学家在浏览《物理评论快报》旧刊的时候，偶然发现了他的请求。一般来说，这种杂志是不太可能被选作地质学家的读物的。宾迪就职于佛罗伦萨大学，于是他主动提出搜寻大学自然历史博物馆中超过一万份矿物样本的藏品。

就是在这里，他们发现了铝锌铜矿。2009年，斯坦哈特、宾迪和他们的同事在《科学》杂志上宣布了首次被发现的含有自然生成的准晶的少量岩石。

寻找铝锌铜矿

《科学》杂志没能解释铝锌铜矿内部的准晶究竟来自哪里。

虽然盒子指向俄罗斯的科尔亚克山脉，研究者却不确定。他们想要知道他们是否可以在同一地区重新获得更多的碎块。他们需要找到发现这块岩石的人。

研究进入长达一年多的死路和误报状态。斯坦哈特和宾迪面对的调查实在是太复杂，以至于难以简单描述。“它涉及寻找音讯全无的人、一些秘密日记、一位奇怪的罗马尼亚走私者，甚至还牵扯到一个要么就是克格勃，要么与克格勃关系密切的人。因此，我们的一些人面临着死亡的威胁。” 斯坦哈特描述道，“各种各样的死胡同。”

最终，研究团队认同了如今已六十多岁、正在俄罗斯一家私人公司就职的地质学家瓦莱丽·格列阿楚克（Valery Kryachko）。格列阿楚克告诉他们，1979年，在一次失败的铂矿勘探旅行中，他从里斯蒂尼图维河（Listvenitovyi）流域扯下了一块碎片，当时他并不知道这块非比寻常的碎块保护着比铂更加稀有的东西，直到30年后斯坦哈特和宾迪追踪到它。

“让我极度着迷的是瓦莱丽在1979年拿到手里的佛罗伦萨样本包含有第一个天然准晶。”宾迪感叹道。

从那里，岩石开始了它自己的旅途。于20世纪80年代被走私出俄罗斯后，它最终到达了阿姆斯特丹的收藏者手中。1990年，这位收藏者将自己的全部藏品都卖给了佛罗伦萨博物馆。在这里，岩石静静地坐着，直到成为斯坦哈特和宾迪西伯利亚史诗般旅行的启发。

实验室制备的准晶（样品展示如上）。但是，科学家一直在找寻自然的版本。

它来自太空

在追踪到格列阿楚克的时候，这对旅行伙伴还在试图搞明白神秘岩石是怎样形成的。它是陆生的，还是陨石的一片碎块？它可能是人工的，比如可能是一些工业流程的副产物吗？

当斯坦哈特向普林斯顿大学的地质学家林肯·霍利斯特（Lincoln Hollister）描述这块岩石的时候，这位地质学家注意到准晶组分的碎片包含了以无氧形式存在的金属铝。这种现象是不可能在地球上以自然形式找到的。

“当你说不可能，你是表示物理学上真的不可能，还是仅仅表示非常非常不可能？” 斯坦哈特回忆起他曾这般询问霍利斯特。

结果是非常不可能。霍利斯特解释道，无氧铝可以在地壳下数千千米，靠近地核-地幔交界的地方存在。但是把它弄上地表将会是个问题。

于是，斯坦哈特着眼于天空。起初，外星起源看起来不太可能，但是2010年的分析推导的确指向群星。

在样本的一部分中，研究团队发现了一些准晶被紧紧包裹在一粒超石英中。作为一种自然发生的玻璃类化合物，超石英仅在地球表面压力大10万倍的环境下产生，比如经过小行星间的碰撞。宾迪认为，这是准晶外星起源的最强证据。

关于样本中氧的形式的描述，在2012年早些时候被发表于《美国国家科学院院刊》上。文章清楚地确定了岩石片段是CV3碳质球粒陨石，来自于45亿年前一个太阳系早期的小行星。但是，为了证明准晶而（不仅仅是它的岩石外壳）是外太空的，斯坦哈特和宾迪需要格列阿楚克将他们带到岩石起初放置的地方。“去一趟楚科奇自治区的旅行势在必行。”斯坦哈特说。

淘陨石

2011年7月，斯坦哈特和宾迪以及他们的团队在西伯利亚楚科奇自治区的首府阿纳德尔集结。阿纳德尔北边与楚科奇海和东西伯利亚海接壤，东边与白令海接壤，该地区是俄罗斯最靠近美国的部分。进入长期战略防御区域意味着要使用一些富有创意的语言来说服政府与军方合作。“这并不是一个获得俄罗斯签证的寻常故事。”

计划是奔向科尔亚克山脉岩石首次被发现的地方。走陆路的话，意味着要在海绵似的、变形的、难以行走的苔原上开始长达350千米的旅行。交通工具看起来像面包车，停在坦克般的履带上。车辆运载着13人的团队深入山区。

“我过去常常工作在有东西试图吃掉你的地方。” 印第安纳州西拉斐特市普渡大学的地质学家和团队成员克里斯·安卓阿尼克斯（Chris Andronicos）说道，“我想这也是我为什么会被招募的一部分原因。”

一项长途跋涉 在到达俄罗斯的阿纳德尔后，保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）的团队开始了一项长达250千米的旅行（上图）来到达里斯蒂尼图维溪流（Listvenitovyi）（下图）旁的地区。这里是首次为人所知的天然准晶被发掘的地方。研究者在这里筛选泥土来寻找可能保存有更多样本的陨石。

经过4天的跋涉，探险小分队丢下了车辆，背包徒步又行走了1.5千米。在这里，斯坦哈特将试图挖掘他最新的目标：迷人的碎片。打从他第一次着手研究准晶开始，这些碎片就一直在召唤着他。

一到河流附近，格列阿楚克就花费了一个下午的时间定位。他将在这个地点重获30多年前的原始陨石。“瓦莱丽是一个很棒的人，” 安卓阿尼克斯说，“我很乐意能与他交谈而不用翻译。”

安卓阿尼克斯是被一同带过来调查这片地区的。为了不太可能的陆生准晶工厂，他不辞辛苦地在本地群山间疾走、工作。科里亚克比周围地貌上升数百米，作为一个广受欢迎的勘探者的目的地，其位置却并没有被重点标示出来。经过勘探，安卓阿尼克斯得出结论，准晶不可能被当地生产出来。

同时，其他人正在发掘河流，寻找陨石。虽然里斯蒂尼图维溪流很小，大约3米宽、0.4米深，但是任务变得比想象中要艰巨。河床的黏土是如此的沉重，以至于他们在20分钟内就弄坏了团队的铲子，导致研究者几乎要凭手挖掉1.5吨的冰冷淤泥。

他们获得了一些可能的陨石碎块，碎块呈黑色，闪闪发光，只有几毫米宽。“一开始，我看到了一块很有希望的石粒。”宾迪说。但是斯坦哈特回忆道，在回家的路上，对于他们已经找到任何来自最初陨石的碎片这件事，几乎没人相信。

“我们发现我们的第一个样本岩粒无疑是陨石，这真是一个非常重大的发现。” 斯坦哈特说，“它含有的金属相颗粒被证明是准晶的另一个样本。两个样本一模一样。”

斯坦哈特表示他总共又获得了九个陨石样本。这项发现被发表在2012年9月的《物理学进展报告》上。现在，研究者正在研究这些额外的宇宙碎片，试图寻找和分析其中的准晶。“这是一种非常特殊的材料。真的！” 宾迪表示。虽然，他们将不会公开最新的结果，但是团队成员们承诺故事会变得更加光怪陆离。

西伯利亚之旅的成果就是这块含有准晶的陨石碎片。这块碎片跟首次在佛罗伦萨博物馆里发现的标本很像。

“我确信这项研究将不仅仅产生一个关于矿物样本的描述。” 亚利桑那大学的地质学家罗伯特·唐斯（Robert Downs）表示。唐斯注意到，由于它们的年代和成分，存在一种可能，即陨石内的准晶诞生于顺利穿过早期太阳系尘埃的冲击波，而冲击波则是附近超新星的涟漪。这颗超新星最终触发了太阳和行星的形成。唐斯认为：“通过对这些样品不断推进的分析，我们会更进一步知道创造形成太阳系物质的过程。”

虽然发现和寻找的过程很漫长，但是有一样事情是很明确的，那就是斯坦哈特和宾迪已经证明准晶不只是实验室产的、考究的、古怪的玩意，自然界最极端的环境也可以产生它们。并且它们可以存在很长很长时间。

“我们的最初目的是找到一些相当古老、至少比存在一个世纪还要老的东西。” 斯坦哈特说，“我们得到的这些样本都超过了纪录，有45亿年之久。” MGQMhZ+nVWYza2Bu29D0zbSITKdkviLMBph2sC3OB8r7dsVGNbxJBbq6ehL9O/FC