萬廣磊摘編
1509年出版的《神圣比例》一書中收錄了萊昂納多·達·芬奇畫的5個柏拉圖多面體,其每個面都是相同的正多邊形。正二十面體由20個等邊三角形組成,正十二面體由12個正五邊形組成,正八面體由8個等邊三角形組成,正四面體由4個等邊三角形組成,立方體(或稱正六面體)由6個正方形組成。
此后,阿基米德發(fā)現(xiàn),只要對稱地截掉正二十面體、正十二面體、正八面體、正四面體、立方體的頂點,就能創(chuàng)造出五種與之相對應的多面體,這就是“阿基米德多面體”。這些多面體的頂點很相似,但面卻不完全相同。仿照此法,也可以構(gòu)建出另外八個阿基米德多面體。我們可以把它們看作繼柏拉圖多面體和星型多面體之后的第二對稱多面體。
人們發(fā)現(xiàn),某一個阿基米德多面體在宇宙中具有極其特殊的重要意義,并且在近20年來的化學發(fā)展中有著舉足輕重的地位。這個特殊的多面體就是阿基米德截角二十面體。它有60個頂點和32個面,每三個面相交于一個頂點,此外還有90條邊。32個面中包含20個六邊形和12個五邊形,每兩個六邊形和一個五邊形相交于一個頂點。這是一種美麗的結(jié)構(gòu),和我們常見的由黑色的五邊形和白色的六邊形組成的足球一模一樣。
1967年,富勒為蒙特利爾世界博覽會設計的美國館就是一個由網(wǎng)格狀球頂構(gòu)成的建筑,球頂上的面是由五邊形和六邊形交織構(gòu)成的截角二十面體。整個建筑令人嘆為觀止,其規(guī)模和形態(tài)引起了很多科學家和設計師的注意,其中就包括發(fā)現(xiàn)了碳-60的化學家哈里·克羅托。人們給這種碳結(jié)構(gòu)起過很多名字,起初它被稱作“富勒烯”,以紀念“富勒頂”結(jié)構(gòu)為化學做出的貢獻,之后也被稱為“巴基球”,甚至偶爾也被稱為“足球烯”。
美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡于2010年首次在太空的星際介質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了固體形態(tài)的巴基球。星際介質(zhì)是存在于太陽系之間的彌散物質(zhì),具體來說就是恒星與恒星之間含有的大量彌漫氣體云和微小固態(tài)粒子。在大多數(shù)情況下,星際介質(zhì)出現(xiàn)在云狀聚集物中,有時其濃度足以形成恒星。因此,無數(shù)科學家想要解開其中的奧秘,因為他們知道,理解星際介質(zhì)將有助于理解恒星、行星以及生命的起源。