1945年7月16日凌晨5点29分，新墨西哥州沙漠上空起飞了东说念主类历史上第一朵蘑菇云。

那次代号"三位一体"的核检修，将一座30米高的钢铁测试塔、大批铜制电缆和仪器，连同周围的沙漠沙土和沥青路面，顷刻间汽化，熔合成一种此前从未见过的玻璃状物资，自后被科学界定名为"三位一体石"（Trinitite）。80年后，科学家们还在从这些绿色和红色的玻璃碎屑里，挖掘畴前那刹那间留住的奥密。

最新的发现发表在《好意思国国度科学院院刊》（PNAS）上：由意大利佛罗伦萨大学地质学家卢卡·宾迪提示的商讨团队，在一块红色三位一体石样品中，找到了一种此前从未在核爆炸产品中被发现过的晶体结构，笼形化合物（clathrate）。更令东说念主惊奇的是，这种结构在正常的地球环境条款下，根蒂不行能自然变成。

耸峙在三位一体核检修古迹上的讲究碑。（Lily Kimei/iStock Editorial/Getty Images Plus）

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刹那间凝固的顶点物理条款

按序略这个发现的特地之处，需要先搞明晰笼形化合物是什么。

笼形化合物是一种晶体结构，原子胪列成笼子口头的晶格，不错将其他原子"关"在笼中。这种结构在自然界中极为疏远，变成需要相等冷酷的特定条款，平素的试验室合成技艺频繁也难以复现。这次在三位一体石中找到的，是一种由硅原子组成的笼子包裹单个钙原子的结构，笼中还含有微量的铜和铁，学名为钙铜硅酸盐I型笼形化合物，这一结构组合在东说念主类已知的矿物学记载中前所未见。

它之是以大概存在，填塞要归功于1945年那次爆炸制造出的顶点瞬态条款。爆炸开释的能量相等于2.1万吨TNT，爆炸点温度特地1500摄氏度，压力高达5到8吉帕斯卡，相等于地球里面深处才会出现的环境，而这一切在爆炸后极短时间内突然消退，熔融物资赶快冷却凝固。

三位一体矿样品的纳米断层扫描图像，其中玻璃呈蓝色，铜包裹体呈橙色。（Bindi 等东说念主，PNAS，2026）

这种"顶点升压、赶快骤冷"的经过，将原子锁定在了一种它们在通例热力学条款下根蒂不会遴荐的胪列姿色中。三位一体石，因此成了一张凝固在玻璃中的物理学快照，记载着那刹那间的温度、压力和元素组成。

宾迪团队用X射线衍射时候分析红色三位一体石样品时，ag(中国)手机网在一个富铜液滴的里面探伤到了这种极端的原子构型。红色三位一体石之是以疏远，恰是因为它含有更多来自爆炸塔和铜制仪器的金属要素，化学组成更为复杂，也更容易心事不测结构。

两种"不行能"的晶体，共存于兼并块玻璃

故事还有另一层让东说念主不测的更正。

含有笼形水合物的眇小铜团。（Bindi 等东说念主，《好意思国国度科学院院刊》，2026 年）

早在2021年，宾迪的团队就还是在同类红色三位一体石中发现过一种准晶体（quasicrystal），一样是核爆炸产品中的首例。准晶体是一种原子胪列具有非周期性对称的特殊结构，诺贝尔化学奖得主达尼埃尔·谢赫特曼因发现准晶体而获奖，它的存在曾一度被以为违背了晶体学的基本定律。

这一次，笼形化合物尽然与准晶体共存于兼并块样品中，两者要素相似，变成条款也高度访佛。这让商讨东说念主员自关连词然地产生了一个疑问：它们之间是否存在关连，准晶体是否可能由笼形化合物演变而来？

从红色三位一体石样品均永别出了笼形水合物。(Bindi et al.， PNAS ， 2026)

团队就地劝诱数学模子进行考据，成果泄漏，自然这条演变旅途表面上并非不行能，但样品中铜的浓度太高，与之不符。换言之，这两种结构，在一样的顶点条款下，用确切交流的原料，在兼并个样品中零丁生成了两条截然相悖的晶体演化旅途。

这个论断自己，比任何单一发现齐更耐东说念主寻味。它意味着在顶点非均衡条款下，物资不错以超出现存表面预期的姿色分叉，走向多种不同的踏实或亚踏实构型。

图示为笼形水合物的结构，灰色球体代表硅，橙色和红色球体代表钙位点。 (Bindi et al.， PNAS ， 2026)

商讨东说念主员指出，核爆炸、闪电和超高速撞击这类疏远的高能事件，本色上是自然的顶点合成试验室，大概产生传统化学合成填塞无法波及的物资形态。对这些物资的商讨，不仅是矿物学层面的猎奇，更可能为量子贪图所需的新式晶体材料开辟出东说念主料思的商讨标的，并为核爆炸古迹的法医淘气提供更缜密的物资指纹。

一块爆炸后留住的玻璃碎屑ag(中国)手机网，八十年后仍在叙述新的故事。