1543年，哥白尼提出日心說，斷言地球繞著太陽轉。

同樣，受人尊敬的材料科學家江上武（Takeshi Egami）致力於解開金屬玻璃和液體複雜的原子結構，不斷挑戰科學界根深蒂固的信念。的最新發現獲​​得了支持至關重要。

液體和玻璃的無定形原子結構呈現出令人眼花撩亂的表情，原子以圖像混亂的方式分散，構成新鮮搖勻的波巴茶中的木薯珍珠。

江上在能源部橡樹嶺國家實驗室和田納西大學諾克斯維爾分校進行研究。

與晶體固體不同，晶體固體表現出由鍵合原子形成的剛性晶格結構，非晶體材料缺乏這種排列，提供了令人著迷的對比，挑戰了傳統的固體概念。

“原子沒有太多自由移動的空間，” 江上說。 「晶體結構就像一個獨立決策，其中每個原子的行為都必須像其他原子一樣。液體就像民主國家，原子可以移動更多。 結構分析具有挑戰性，因為原子經常處於混亂狀態。

原子建模的傳統方法涉及自下而上的方法，其中每個原子與最近的相鄰原子連接。混亂的性質，自下而上地分析非晶態材料始終讓江上感到不安。

「自下而上的方法非常以自我為中心，就像以地球為中心的宇宙地心觀一樣，」 他說。

在東京大學應用物理學本科畢業、赫爾辛基大學材料科學以及蘇塞克斯大學和馬克斯普朗克研究所的博士後研究後，在江上大學任教了30年。在物理學這個欠發達的領域中取得了開創性的進展。

“水本身就是一個重大謎團，” 江上說。 「水的經典物理學很好理解，但關於水的很多事情我們不了解。這是非常基本的東西，對吧？生命隨之而來，但我們不知道為什麼。

Egami利用金屬玻璃研究非晶材料。

金屬玻璃看起來似乎很堅固，但用它製成的球桿對高爾夫球進行了多次致命，球桿就會破裂。研究已經開始揭示非晶材料的結構和功能行為，這些行為顛覆了流行的理論，具有廣泛影響科學的潛力。

2017年，Egami和他的團隊在日本的SPring-8中使用同步加速器X射線首次揭示了水中的運動設施原子相關性。 “現在，我們第一次能夠看到原子在空間和時間上是如何相互關聯的，” 江上說。

江上的新密度波理論之旅始於他對自下而上的原子模型的不安。

在2022年的一篇論文中，Egami和UTK的Chae Woo Ryu發表了一項革命性的發現：先前被誤認為實驗噪音的密度波態被證實是真實的。實驗方法，江上的團隊消除了噪音並驗證了這些難以捉摸的波紋的存在。新的。

江上評論說， “有時，衝突可能會帶來一些全新的東西的創造。” 自下而上和自上而下觀察之間的衝突促使江上和他的同事提出了一個開創性的中程社區概念，該概念有可能解開液體和玻璃中粘度和變形的秘密。 ，江上渴望打破金屬玻璃天花板，超越他們測試樣本的限制。

“化學家一直在使用它，因為它比做實驗更容易，” 江上說。 “既然我們可以看到動態電子關聯，我們就不再需要依賴密度泛函理論。”

這位受人尊敬的材料科學家的使命是與世界分享他的突破性發現。 。

他與人合著的書最初面臨巨大阻力，提出了一種分析無序晶體的革命性方法。中）詳細介紹）現在已成為該領域的標準。

儘管面臨挑戰，這位科學家仍然對他提出的密度波和金屬玻璃中程的理論感到樂觀。