第三章
欢迎参观我们的机器

旅游手册总喜欢把得克萨斯吹嘘成智者之州。对此，克罗托在他1984年2月末来得州的途中已有了充分的思想准备。为了从苏塞克斯来得克萨斯参加每两年一次的分子结构会议，克罗托已攒下了足够的钱。在这次会议上，他碰到了柯尔（Bob Curl）。和克罗托一样，柯尔也是一名微波光谱学家。他们是7年前在英国的一次会议上认识的，当时克罗托曾邀请柯尔到他所在的苏塞克斯去访问。这次可轮到柯尔做东了。柯尔邀请克罗托到他在休斯敦的家中一聚，另外他还准备请后者到他在赖斯大学的实验室去看看。

来美国访问，克罗托还抱有另外两重非科学的目的，一是旅游，二是淘书，这是他在科研之外最大的两个嗜好。在奥斯汀开完会，他驾车来到达拉斯，在这里他转了许多家半价书店，这些店里摆满了美术、设计和建筑方面的书籍。早在克罗托成为一名职业科学家之前，他就对这类玩意儿着迷得不能自拔了。随着他的目光由一个书架移向另一个书架，时间很快地过去了。从达拉斯出发，他沿着45号高速公路驱车前往休斯敦。渐渐地，地平线上终于出现了由大型炼油厂的白色水泥建筑和耀眼的铬黄色高塔构成的城市轮廓。这里，就是孤星州著名的太空城——休斯敦市的郊区。此刻，克罗托仍在怀想曾令他魂牵梦绕的星际分子，HC ₃₃ N至今还不时在他的梦中萦回。

在离市中心还有几千米的地方，克罗托停车给柯尔打了个电话，询问他家的方位。柯尔家住离赖斯大学校区不远的包索沃。赖斯大学位于市区的西南方向，由市中心沿主干道到这里约有几千米路程。按照柯尔的提示，克罗托来到了一片幽静的市郊。真让人不敢相信，几千米之外就是全美第四大城市的市中心。

克罗托在柯尔的家中受到了热情款待。晚饭后，他与柯尔的话题逐渐转向科学方面。柯尔热情洋溢地向克罗托介绍了他与赖斯大学的同事斯莫利（Rick Smalley）正在进行的工作。斯莫利设计制造了一台用来探寻奇异分子的机器，对这些分子通常的方法根本无能为力。大约2年前，柯尔和赖斯大学电子工程系的另一名科学家蒂特尔（Frank Tittel）与斯莫利联合从美国空军获得经费支持，开始研究由硅、锗和砷化镓等半导体材料构成的团簇。

该工作进行得十分顺利。事实证明，斯莫利的这台机器功能十分强大。斯莫利用这台机器同时还在积极地进行着许多其他研究项目的工作。尤其让柯尔激动不已的是，斯莫利和他的同事们在SiC ₂ 分子的光谱研究中获得了某些新的成果。他力劝克罗托翌日抽空与斯莫利聊聊，同时去他实验室转转。

赖斯大学的前身赖斯学院是在得克萨斯商人赖斯（William Marsh Rice）提供的20万美元的捐款资助下于1891年创立的。9年之后，赖斯在纽约被他的仆人谋杀。据传，这个仆人与为赖斯前妻工作的一名律师合伙参与了一起涉及百万美元的阴谋。他们相互勾结，企图侵吞一份属于赖斯已故的第二位妻子的财产。在随后的官司中，学院又获得了另外1000万美元的捐助，直至1912年。

学院的首任校长、天文学家洛维特（Edgar Odell Lovett）用这笔钱从波士顿聘请了一批建筑学家，按照普林斯顿、哈佛这些有名的常春藤联校的风格，把一片荒凉的得克萨斯草原变成了一个大学校园。建筑师克拉姆（Cram）、古德休（Goodhue）和弗格森（Ferguson）摒弃了他们在普林斯顿和西点所采用的哥特式建筑，设计了一座更适于休斯敦地区炎热潮湿天气的校园，采用了大量的“南方”和“地中海”建筑风格。

由此建成的校园简直就是一幅画，一幅由轻淡柔和的色彩、华丽的装饰和带有回廊的清幽院落构成的令人赏心悦目的多彩画卷。它集中地体现在洛维特大厅的建筑艺术上。赖斯先生的骨灰安放在毗邻洛维特大厅的学术讲堂中心的一座铜像内。在地广人稀的得克萨斯，这座规模宏大的学术讲堂像校园里其他建筑物一样，迎合了当地人对恢宏气势特有的嗜好。一条条的林荫大道，还有那穿越经过精心护理的草坪以及修剪得整整齐齐的树篱的众多小径，把散落在校园各处的建筑连在一起。

克罗托来到空间物理实验室三楼（也是顶层）斯莫利的实验室。这座楼建于20世纪60年代初，当时美国国家航空航天局提供的经费还很充裕。这是一座式样新奇的建筑物，所有的办公室和实验室都集中在楼体中心一个巨大的长方形柱体内。楼梯和走廊盘绕其外，走廊上围着一圈栏杆和一些水泥细柱，它们起不了什么保护作用，而这在当时的休斯敦似乎也没什么必要。但不管这座楼的外观如何新颖，楼里面的情形克罗托可再熟悉不过了。像世界各地的实验室一样，走廊的两边成了堆放气体钢瓶（既有空的，也有满的）和液氮大冷冻罐的地方。

有些人错误地认为，现代科学研究总是由那些穿着白大褂的科学家在纤尘未染的实验室里进行的。这种错误的印象主要来源于那些吹嘘皂粉、药品功效的冗长电视广告（其逻辑是：这些产品的洗涤或治疗功效已在科学上或临床上获得了白大褂们的“认可”）。可是，至少对于现代化学物理而言，实际情况并非完全如此。斯莫利的实验室凭良心说并不算脏，可乱劲就甭提了。各种设备和工具的零部件被随手撂在它们最后一次使用的地方等着下次寻找，把工作间弄得乱七八糟（有时经过漫长而恼人的寻找之后往往还会冒出一句“谁拿了516＃”）。你可以认为这种混乱局面表明实验室管理松懈，但从另一个角度来看，它同时表明这里正进行着许多激动人心的创造。

克罗托浏览了斯莫利装配的那排令人印象深刻的机器。斯莫利本人也同样令人印象深刻。如今在美国，化学物理研究的预算和研究组的规模都在飞速膨胀。在这种环境下，许多学术带头人往往不得不沦为专司拉经费的傀儡。或许这也无可厚非，但这些整天绞尽脑汁为实验室搞经费的傀儡不可避免地离实验室的具体工作越来越远。所有的一线工作都扔给了那支由研究生和博士后组成的大军，正是这些人需要经费，因此拉经费的事必须有人去负责。这种情况发展到极端时，工作完全由那些学生和博士后完成，而那个有名无实的学术带头人仅仅在论文上署上他的名字。

斯莫利显然成功地避免了这种令人尴尬的局面。在想方设法组建起一个庞大的实验室，并招募到一批优秀人才从事意义重大的科学探索的同时，他本人对各式各样的仪器也样样拿得起来。如果乐意，他随时可以爬上这套复杂的仪器亲手让它运转起来。

斯莫利对自己的成就颇为得意。在壳牌石油公司做了4年工业化学的研究之后，他去普林斯顿大学攻读博士学位并于1973年获得了这一学位。但决定他一生工作性质的看家本领是在芝加哥大学的沃顿（Lennard Wharton）和利维（Don Levy）的手下做博士后研究时掌握的：他成了一名制造和使用大型仪器的行家里手。

克罗托那天参观的重点是一台第二代团簇束流发生器，它有一个可爱的名字：AP2。与赖斯大学空旷的校园形成鲜明对比的是，AP2被硬塞在实验室的一个角落里，占据了从地板到天花板的几乎所有空间。它的中心部分是一个大的不锈钢柱形工作腔，安装在一个同样大小的真空泵上面。工作腔四周呈放射状地摆着一块块高高的工作板，上面装有激光器和各种光学仪器。激光器发出的光由嵌在钢制法兰盘中的石英窗导入工作腔。由于真空泵体积庞大，这些法兰盘离地有约2米高，因而激光器也要装在同样的高度。要用AP2进行工作，实验人员就不得不用梯子爬到它的顶上去。站在地板上向上看，这机器简直就是一个由铜管、支架、电缆和抽气软管组成的大杂烩，或者说一片由金属和塑料混杂而成的“看得见”的噪声。

在众多的电子控制和探测仪器上，每一台都连有一条或几条屏蔽电缆，它们或为黑色，或为灰色和白色。这些由塑料构成的涓涓细流汇成一股洪流盘旋直上仪器的顶端，然后又从天花板的高处垂下来，与一旁架子上的放大器、计时器、鉴别器和数模转换器相连。就像在儿童连环画中常会碰到的让人找出哪个卡通人物钓着了鱼的游戏一样，要确保这堆乱得像意大利面条一样的电缆线的输入端与正确的输出端连在一起，学生们想必痛苦万分。这些电缆线中有许多带有足以致命的电压，而另外一些携带的则是校准到十亿分之一秒的定时信号。

控制AP2以及接收和贮存数字信号的工作由一台微机完成。它放在一张木制工作台上，旁边是一排排的电子设备。微机的前面放着一张木凳，旁边的基座上放着一台示波器。示波器的屏幕上仰，以便观察。参观的那天，机器上没人工作，整个实验室透着一种令人不安的平静。

斯莫利从梯子爬上AP2，招手让克罗托也上来瞧瞧。由这个角度，这台复杂的机器终于可以被理出个头绪了。它的一端放着一台长长的浅棕色蹲式量子射线（Quanta-Ray）激光器。这是一台掺钕离子的钇铝石榴子石（Nd：YAG）激光器，能够产生红外区和可见光区的高能光脉冲。围绕着工作腔还装着另外一台激光器，这是一台体积庞大的方形天蓝色的Lumonics激基分子激光器，它能够产生强大的紫外光脉冲。克罗托现在可以一清二楚地看到这些激光器产生的光脉冲如何通过反射镜分束，又如何沿同一条光轴被导入工作腔内。

斯莫利在AP2上向克罗托详细解释了机器各部件的功能，并描述了此前不久他们小组用这台机器开展SiC ₂ 研究的情况。克罗托对所见所闻颇感兴趣。

斯莫利的想法是，设法产生原子团簇，即一些不寻常的分子，它们的大小可以从很小（只有2个原子）到很大（含50个原子或者更多），确定它们的特征并测一测它们的光谱。这个工作本身并不稀奇，全球许多实验室都曾进行过此类实验，但斯莫利想要研究的是那些高熔点材料，比如铬、钒这样的金属，或者硅、锗、砷化镓这样的半导体材料形成的团簇。这种非同寻常的研究需要有非同寻常的仪器。

巧得很，对SiC ₂ 光谱的兴趣当初也与天体物理学的研究存在着某些瓜葛。早在1926年，人们就已发现，在富碳恒星的光谱上，蓝光到绿光波段存在着一些吸收带。20世纪50年代中期，这些吸收带被确认由SiC ₂ 造成。这个结论是通过在实验室里制备出SiC ₂ 并测量它的吸收谱之后得出的。当时对这个吸收谱的分析还不够全面，分析的结果似乎表明SiC ₂ 具有线性结构。

问题在于，在当时的条件下，这种奇异分子还只能通过传统的方式制备。在制备过程中，石墨和硅被放在高温炉中共同变成气体。在高温下，蒸气中的硅原子和碳原子将形成一系列的小分子和原子团簇。随着炉温的升高，蒸气中原子和分子间的碰撞频度（和烈度）将随之增大。由此分子将获得越来越大的能量并跃迁到越来越高的能级。处于高能级的分子越多，光谱中的特征线就越多。当光谱中某个区域的谱线太密时，它们将重叠在一起，形成一个无法分辨的包。这样，谱线形状所包含的信息就全部丢失了。

SiC ₂ 在蓝光—绿光波段的吸收带源于SiC ₂ 分子的一个电子跃迁，在这个跃迁过程中，分子的电子云分布将发生改变。与这个电子跃迁一起发生的还有一系列振动跃迁和转动跃迁。与这些跃迁相对应的谱线细节包含了分子结构的信息。50年代分析SiC ₂ 光谱的科学家曾测量了部分振动能级的细节，这正是他们猜测分子结构的依据。转动能级的测量能够提供更多关于分子结构的信息，但这在那时还办不到，因为在当时的实验温度下，转动谱线的数目多得用老式的光谱仪根本无法分辨。

他们所缺少的是这样一台仪器，它能够大量产生像SiC ₂ 这样的奇异分子，能够从形成的各种分子中鉴别出令人感兴趣的分子，另外它还能够测量这些分子的转动谱。研究分子的转动谱需要有极低的温度，这样才能使许多分子回到较低的转动能级——能级梯的最下面那几级——从而使光谱中的谱线数目大大减少。这显然与高炉温的要求相矛盾。从50年代中期到1983年，还没有哪种技术能克服这个困难。

AP2正是他们所需要的机器。有了这台机器，斯莫利就可以用光来代替热。他可以用Nd：YAG激光器发出的波长532纳米的绿色激光脉冲轰击固体靶的表面原子。这里，固体靶是安装在工作腔内的一根碳化硅棒。每个激光脉冲能够提供大约60 —70毫焦（即千分之一焦）的能量。你可能觉得这算不了什么（玉米片包装袋上的营养信息表会告诉你每100克谷物平均能提供165千焦能量），但问题在于激光的能量是在不到十亿分之五秒的时间内提供的，因而峰值功率可达1万千瓦，这将相当于10万只100瓦白炽灯泡的总功率。有这么大的功率，你就有了极大的破坏力，尤其当这一功率被聚焦在一个直径不超过1毫米的点上时。

对于AP2中的固体靶而言，斯莫利的操作无疑是破坏性的。激光脉冲将彻底地破坏固体靶的表面，把表面原子抛向表面以上的空间，形成一个由电离原子和电子组成的等离子体，其温度可达10 000开以上，比太阳的表面还要热得多。为确保每次脉冲轰击时实验条件相对稳定，固体靶在每次轰击后都要转一个角度，使下一次轰击落在表面的另一点上，以免在靶表面形成深坑。

在用激光脉冲轰击固体靶之前的一刹那，首先要打开一个气阀，将一团氦气放入工作腔。该气体的典型压强为约300千帕。这团氦气涌向靶的表面，把轰击固体靶所产生的离子和电子组成的等离子体带向“成簇区”并在那里形成奇异分子。在成簇区中，氦原子与那些由激光脉冲轰击而产生的离子相互碰撞，促使其与电子重新结合形成中性原子。然后，这些中性原子又相互结合形成各种各样的团簇，其大小从几个原子直至50个原子以上。

成簇区后紧跟着的是一个窄细的孔。氦原子和那些刚刚生成的团簇经过这个窄孔时将受到压缩，然后在另一个真空腔内发生膨胀。这样就迫使这些原子和分子在通过这个窄孔时增加相互之间碰撞的频率，从而有利于形成更大的团簇并提高其收率。

与分子不同，氦原子没有内部振动和转动能态。因此，氦气的热容（贮存能量的能力）很低。当氦原子和分子发生碰撞时，分子的能量只能传递给氦原子的平动“自由度”。这意味着氦原子在离开它遭遇的分子时将获得一个更大的速度。由团簇和氦原子组成的压缩气体在通过窄孔进入真空后将急速膨胀。在这个过程中，团簇与氦原子的碰撞将把团簇分子的振动和转动自由度上的能量传递到氦原子的平动自由度上去。在氦原子被加速到超过音速的同时，团簇分子也受到了显著的冷却。

这里传统的温度概念已经不再适用。团簇分子的转动能量转移的效率比振动能量转移的效率要高（即与振动相比，团簇分子回到最低转动能级的效率更高）。这意味着转动所受的“冷却”比振动更显著。经过冷却，转动的典型“温度”为几开，振动则还有100开左右。

可以毫不夸张地说，固体靶表面相对平静的原子排列在此过程中受到了野蛮的打扰。这些原子先是在上万度高温的等离子体之火中燃烧，然后受到氦气脉冲的压缩，被迫结成短暂的联盟，形成不寻常的团簇分子，之后又被冷却到接近绝对零度的低温。

而这一切还不算完。在Nd：YAG激光器的脉冲熄灭后不到百分之几秒的时间，这些刚刚生成的团簇分子又要经受另一台激基分子激光器发出的紫外光脉冲的照射。这台激基分子激光器发出的光子能量足以从团簇分子中敲出个把电子使之电离。电离之后，团簇便带上了正电。

经过电离，这些团簇将进入一个由两片带电金属网栅产生的静电场中。这些带电的团簇将在一条长1.5米的管子中受到静电场的加速，其情况就像电视显像管中受到加速的电子。在这个加速过程中，静电能转换成了被加速离子的动能，那些质量较小的团簇将比那些质量较大的团簇获得更大的速度。这些质量千差万别的团簇，在到达机器的这一部分之前还一直待在同一个气体脉冲里同甘共苦，在穿越这段管子时却分道扬镳了。它们按照质量大小的顺序先后到达管子的另一头。那些原子数较少的团簇将首先到达，原子数较多的团簇则落在后面。管子的这头装着一个电子放大器，专门用来对带电团簇到达时所产生的冲击电压信号进行计数。由于整个探测过程基于对团簇质量的分辨，而这又依赖于团簇穿越管子所用的时间，因此这类探测机器被称为飞行时间质谱仪。

进气阀门每产生一个氦气脉冲、Nd：YAG激光器和激基分子激光器每发射一次之后，都将产生一批质量各异的团簇，它们被送到飞行时间质谱仪中去鉴别质量。然后固体靶转一个角度，露出一块新鲜的表面，整个过程重新开始，质谱仪上得到的新的信号将自动累加到先前的信号上去。整个过程大约每秒重复10次。一般要获得一张令人满意的质谱，这样的重复需要累积1000次。这样，这台机器不但能产生奇异的新分子，还能把它们冷却到极低的温度，然后再告诉你每种新分子的原子数。

不要以为科学家们就这么点聪明才智。不同种类的团簇经过质谱仪分类之后，接下来的问题就是设法测量其中一种（或多种）团簇的光谱。如果固体靶用的是碳化硅棒，那么团簇发生器将产生大量的SiC ₂ 分子，而飞行时间质谱仪探测到的则是电离后的 。现在需要做的是，用AP2来测量SiC ₂ 的光谱。

实际上，这并不很复杂。SiC ₂ 分子只有首先经过激基分子激光器的电离才能被探测得到。事实证明，这种电离过程只有在激光脉冲具有足够高的强度，或者SiC ₂ 分子已经受到电子激发时才能发生。因此，探测的结果对SiC ₂ 分子随氦气穿越机器时所受的激发十分敏感。在几个月前进行的一项实验中，斯莫利和他的同事迈克洛普洛斯（D.L.Michalopoulos）、戈伊西克（M. E. Geusic）和兰格里奇-史密斯（Patrick Langridge-Smith）还使用了另外一台激光器来激发SiC ₂ 分子。

这是一台染料激光器。与前面两种激光器不同的是，它的波长可以在可见光区的一个小范围内调节（即“可调的”）。只有激光器的波长（或频率）与分子能级间的能量差相匹配时，SiC ₂ 分子才能从激光中吸收能量。因此，在调节染料激光器的波长时，SiC ₂ 分子只在某些特定的波长上存在光吸收。而只有那些从染料激光器中吸收了能量的SiC ₂ 分子才能被激基分子激光器进一步激发和电离。换句话说，只有从染料激光器中吸收了能量的分子才能被电离。

如果一边调节染料激光器的波长，一边观测飞行时间质谱仪上得到的信号，就可以获得一张中性SiC ₂ 分子的吸收谱。这将是一张超冷分子的吸收谱，大部分分子都处在最低的振动和转动能级，因而谱线很容易分辨。整个电离过程依赖于对两个光子的吸收（一个用来产生激发SiC ₂ ，另一个电离它），电离效率则在染料激光器的波长与SiC ₂ 分子的跃迁频率相匹配，或称为“共振”时达到最大。用科学家们的行话，这叫作共振加强双光子电离过程。

这项技术威力十分强大。它已为斯莫利和他的同事们提供了一系列高质量的科研论文，它所预示的甚至还要更多。赖斯大学的研究小组利用这一技术测量了SiC ₂ 分子的转动吸收谱，断定SiC ₂ 分子并非像人们从前认为的那样是一个线性分子，而是呈三角形。克罗托对这个结果有点兴趣，因为这与他在苏塞克斯时与同事默雷尔（John Murrell）所作的理论计算的结果相符。除了这点兴趣之外，克罗托的思绪早已飘向别处。当斯莫利爬上AP2向他炫耀它的奥妙时，克罗托脑子想到的只会是一件事情。

正像红巨星表面所发生的情况那样，这台机器也是在极高温度的环境下产生原子。这些原子又在氦气的挤压下形成团簇，这也正是我们想象中红巨星表面所发生的情况。然后，这些团簇又被冷却到极低的温度，这与红巨星那膨胀的外层大气也有着异曲同工之妙。如果把碳化硅靶换成石墨，这不就是IRC+10°216红外源在实验室小尺度下的再现吗？这时AP2内会产生长链碳分子吗？如果里面再有一点氢和氮，它会不会产生长长的链状氰基聚炔烃呢？比如说那让人一直梦牵魂绕的HC ₃₃ N。

克罗托什么也没对斯莫利说，但是在那天晚上，他把这个想法告诉了柯尔。柯尔一听就入了迷。他对道格拉斯在1977年提出的星际漫射带可能起源于长碳链分子的设想也早有耳闻。他觉得AP2里面如果换上石墨靶，他们不仅可以检验斯莫利的这台机器是否真的能够生成长链分子，甚至还可以测出它们的光谱。他们可以利用共振加强双光子电离技术来测量出碳链的吸收谱，并把它与星际漫射带进行对照，看看是否相符。柯尔也觉得AP2十分适合研究克罗托梦寐以求的太空分子。

斯莫利对此没有多大热情。虽然在原则上他也同意克罗托的这个想法，但他还有一大堆关于半导体原子团簇的研究项目要忙，根本无法抽身。让他停下这些项目重新安排碳原子团簇的实验根本没门。斯莫利不相信研究碳原子团簇会得出什么新结果。碳是一种无所不在的元素，它遍布整个星际空间，在地球上也含量极丰。碳化合物的化学是生命的基础，它已成为化学的一个完整的分支。化学家和材料科学家们对碳已做过几个世纪的研究了，还会有什么新的货色呢？斯莫利觉得他关于半导体原子团簇的研究更有希望取得新的成果。

斯莫利并不排除日后有空的时候可以看一看碳原子团簇，但是他自己可不想掺和进去。这些实验只有在他的研究项目中出现空档时才能安排。

回到苏塞克斯没多久，克罗托的注意力就被同事斯泰斯（Tony Stace）给他的一份论文手稿吸引过去了。当时这份手稿正在英国团簇化学家们的小圈子里传阅。斯泰斯这时正好在研究氩和氪等惰性气体原子构成的大型原子团簇。他所做的实验与赖斯大学的实验有某些共同之处。他的这份论文手稿是兰格里奇-史密斯给他的。这位斯莫利手下从前的博士后从休斯敦回到英国后在爱丁堡大学觅到了一个讲师职位。接着，斯泰斯又把这份手稿转交给了克罗托。这份手稿的作者是设在新泽西州安嫩代尔的埃克森石油公司实验室的3位美国科学家。文中描述了他们在激光气化石墨的实验中获得的关于碳原子团簇的某些结果。

克罗托气得要命。这不就是他在赖斯大学竭力劝说斯莫利去做的实验吗？埃克森实验室的科学家罗尔芬（Eric Rohlfing）、考克斯（Donald Cox）和卡尔多（Andrew Kaldor）在他们的实验里所使用的机器与赖斯小组的设备实际上毫无二致。他们也是用Nd：YAG激光器轰击石墨，由高压氦气脉冲将碳原子带走，让它们在一起形成团簇，然后让这些团簇在超音速气流中膨胀冷却，然后再电离、鉴别，最后由飞行时间质谱仪进行探测。这套技术和斯莫利他们的技术一模一样，其实毫不奇怪。埃克森小组的这台机器实际上是AP3的一个克隆，而AP3又是休斯敦的斯莫利小组建造的第三代团簇发生器。1982年，赖斯大学的科学家们复制了一台给了埃克森小组。

罗尔芬、考克斯和卡尔多在实验中制备并探测到了原子数为2—190的碳原子团簇。少于30个原子的团簇其分布基本上符合人们预期的形式，它与欣滕贝格尔及其同事1963年在碳弧中观察到的分布类似。在这个分布中，奇数原子团簇明显比偶数原子团簇显著，而且原子数为3、11、15、19和23的团簇信号明显高于周围其他团簇的信号，尽管从整体而言信号在C ₁₁ 之后开始下降。

这类分布以前也曾多次观测到。它与如下理论预言相符：对于电离的线性碳链分子而言，一般奇数原子的离子比偶数原子的离子稳定。团簇越稳定，它就越有可能在穿越机器的过程中幸存下来。团簇分布在接近克罗托向往的C ₃₃ 时逐渐消失，但是在C ₃₈ 处信号又重新出现并迅速上升，在C ₆₀ 处达到最大，之后又开始逐渐减弱。从这张质谱中，我们看不出哪个团簇更特殊。C ₆₀ 的信号显然也没有什么特殊之处。

C ₃₈ 以上的团簇分布完全是另一个样子，这时奇数原子的位置上 根 本就没有 团簇信号，而在此之前奇数原子团簇信号的强度一直都比偶数原子团簇的信号强。这个变化实在出人意料。这件事需要有个解释，但埃克森小组的科学家们实在拿不出什么好的解释。他们猜测这些大的原子团簇可能是一种新的形态的碳。正像赫夫曼2年前在海德堡对那神秘的驼峰的起源百思不得其解时所想到的那样，罗尔芬、考克斯和卡尔多怀疑他们看到的会不会就是碳炔。

惠特克曾提出，在2600开以上，石墨中碳原子的成键情况将发生变化以形成碳炔。埃克森小组的激光气化实验所达到的温度已超过了这一温度，因此认为那些气化后的原子相互结合形成的是具有碳炔结构的原子团簇也是说得过去的。而这正好可以解释为何C ₃₈ 以上只有偶数原子团簇。这样的团簇由一系列包含2个原子的亚基—C≡C—组成，因而总是含有偶数个原子。埃克森小组的科学家们也作过其他尝试，但似乎只有碳炔能解释为何只出现偶数原子团簇。

当然，埃克森小组已经完成了当初克罗托向柯尔和斯莫利建议的初步实验，但这并不意味着已经无事可做了。论文手稿中所描述的结果确实挺有意思（尽管克罗托并不相信关于碳炔的解释 ），但关于这些团簇在星际空间中究竟扮演何种角色这一关键问题文章中只字未提。另外，罗尔芬、考克斯和卡尔多他们通过气化经氢氧化钾处理的石墨靶成功地制备了一系列新颖的钾—碳团簇。说得更具体点，他们似乎制备出了两端被钾原子占据的长链聚炔烃K（C≡C） _n K团簇。但是，他们没想到用氢和氮来试试能不能生成长链状的氰基聚炔烃。他们没有用共振加强双光子电离技术来测定制备出的碳团簇的吸收谱，因此没发现它们是否与星际漫射带有关。因此，如果有机会，这个实验还有必要进一步重复、深入。但是到了1984年5月，柯尔来信告诉克罗托，眼下AP2上还不能安排碳原子团簇的实验。

斯莫利仍然不以为然。埃克森小组的文章于1984年10月发表在《化学物理杂志》（ Journal of Chemical Physics ）上，但它似乎仅仅证明了斯莫利当初的想法有多么明智。斯莫利觉得自己确实不该卷入此类工作。当然，这篇论文确实有一些出人意料的新结果，但斯莫利手头还有许多事要做，犯不着卷进这么一场不必要的竞争中去，何况这样还会伤害与埃克森小组的感情。

卡尔多把埃克森小组的结果带到了第三届国际微粒与无机团簇研讨会（ISSPIC）上，它将以海报的形式与与会者见面。此次会议于1984年夏在柏林自由大学举行。海报可以用大号字对工作作一简要叙述，给出一些背景资料以及实验仪器、结果和结论。一般它们被钉在一块板上，挂在与视线平齐的高度。会议将专门安排时间让与会者浏览这些海报。这种议程已经成为众多国内和国际会议的标志。它的出现反映了如下简单的事实：没那么多时间让与会者一个接一个以口头方式讨论所有那些值得讨论的科学问题。

埃克森小组的海报在星期一的海报展出中引起了广泛的关注。7月9日那天，卡尔多满面春风地一直在忙着回答周围一大群科学家的提问。这群人当中有2名物理学家——赫夫曼和克雷奇默。在基体隔离团簇实验取得初步进展之后，他们开始细致地研究C ₃ —C ₉ 的小型碳分子。对埃克森小组的质谱他们也很感兴趣，质谱上给出了直到C ₁₉₀ 的碳原子团簇。他们意识到自己关于碳原子团簇的研究才刚刚起步。

赫夫曼和克雷奇默向研讨会提交了一篇关于基体隔离团簇工作的短文。另一篇关于碳蒸发实验的类似报告却被会议组织者以不在会议涉及范围的名义退了回来。在那篇报告中，他们没有提及那古怪的驼峰，这不仅是因为他们不愿意讨论他们自己也不理解的东西，其实连他们也觉得把它解释为杂质引起的效应可能更为合适。尽管卡尔多的海报十分大胆地提出碳原子团簇可能代表了一种独特的物质状态，但赫夫曼未能由此联想到自己也曾猜测驼峰可能起源于碳炔。谁也没有对埃克森小组质谱中C ₆₀ 和C ₇₀ 的信号比其他信号稍强一事发表评论。

此后，休斯敦和苏塞克斯之间不断有书信和电话联系，但是直到一年以后，也就是1985年8月，克罗托才从柯尔那里得知AP2上终于有了一个空档安排碳原子团簇实验。实际上，学生们在赖斯已经开始用石墨做一些初步的研究了。是由柯尔把实验的结果送给克罗托，还是让他来休斯敦直接参与实验？对此克罗托连想都不用想，他预订了下一趟去休斯敦的机票。

回过头再说赖斯，斯莫利已经把此事通知了他的学生希思（Jim Heath）和奥布赖恩（Sean O'Brien）。斯莫利对这一切仍然持怀疑态度，觉得这干扰了他原本进行得顺顺当当的研究计划，甚至感到有点气恼。他决定这个关于石墨的愚蠢游戏最多只能让它持续几个星期。 zVpOZl31/M/GgGLb12cdrFVg9tYVkwbspIiHQqnwNrtoX/nNPwJNReO1a25Go4yB