Живой кристалл
Описание
Эта книга представляет научно-популярное изложение современных представлений о физических явлениях в кристаллах. Она описывает движение атомов в кристаллической решетке, характеристики и свойства различных дефектов, а также то, как кристалл сохраняет «память» о своем прошлом. Используемые формулы доступны для понимания даже тем, кто знаком лишь с основами алгебры. Книга адресована всем, кто интересуется современным естествознанием и желает углубиться в удивительный мир физики кристаллов. Автор, Яков Евсеевич Гегузин, детально раскрывает физические процессы, происходящие в реальных кристаллах, и их влияние на физические свойства и эксплуатационные характеристики. Книга прослеживает связь между структурой кристалла и его историей, представленной в виде метафор и образов. Автор не стремится к узкой специализации, а рассматривает проблему «живого кристалла» с разных сторон, отмечая и конфликтные ситуации между теорией и экспериментом в науке. В книге используются доступные и понятные аналогии, что делает ее увлекательной для широкого круга читателей.
ЖИВОЙ КРИСТАЛЛ
МОСКВА «НАУКА»
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1981
Подготовлено учениками Московской гимназии №1543 Федором Волковым, Антоном Лапицким и Андреем Лунёвым
Июнь 2006 г.
Не то, что мните вы, природа.
Не слепок, не бездушный лик.
В ней есть душа, в ней есть свобода.
В ней есть любовь, в ней есть язык.
Я великолепно отдаю себе отчет в том, что словосочетание «живой кристалл», вынесенное в заглавие книги, ни свежестью, ни неожиданностью не отличается. Не бог весть какая удача автора, придумавшего такое название. И все же оно, видимо, правильно передает замысел книги.
Люди, посвящающие свою жизнь кристаллу, часто воспринимают его живым. Во всяком случае говорят о нем, как о живом существе. Вспомните поэтическую прозу поэта камня академика А. Е. Ферсмана, разговаривающего с обломком минерала, как с живым существом, которое умеет прятаться от зоркого глаза искателя, а в ответ на обиду или несправедливость менять окраску — розовую на черную.
Послушайте разговор двух металловедов. Они говорят об усталости металлического кристалла, о его старении, способности отдыхать, издавать звуки, видимо, выражая недовольство тяжестью приложенной нагрузки. Или еще: послушайте разговор геологов. Они говорят о памяти минерала, о его способности разумно приспосабливаться к внешним условиям. Или разговор тех, кто в лаборатории или цехе искусственно создает кристаллы. Их кристаллы растут, захватывают примеси, нечто передают по наследству.
Сочетание слов «живой кристалл» многим покажется сродни той юношеской романтике, которую следует числить по департаменту молодых восторженных поэтов. Наука требует холодной рассудительности, бесстрастной строгости, независимости от эмоций, которые исподволь могут увести от правды, и никакой «голос кристалла» не направит заблудшего ученого на путь истинный. Они, эти «многие», конечно же, правы: для поисков правды необходим критически настроенный ум, способный трезво анализировать факты. И все же привкус романтики в научном исследовании иным оказывается необходимым, как атмосфера радостной приподнятости, сопутствующей поиску. Они, разумеется, не заблуждаются по поводу умения кристалла толково рассказывать свою биографию или обнаруживать эмоции, но атмосфера личного общения с природой придает поиску необходимую для них романтическую окраску. Для ученых такого склада потеря ощущения непосредственного общения с природой часто попросту означает потерю интереса и вкуса, а с ними и способности к исследовательской деятельности.
Реальный кристалл заселен множеством различных дефектов. Хорошо ли это, плохо ли — об этом разговор впереди. А здесь уместно сказать о том, что дефекты как бы оживляют кристалл. Благодаря наличию дефектов кристалл обнаруживает «память» о событиях, участником которых он когда-то был, дефекты помогают кристаллу «приспосабливаться» к окружающей его среде, определяют его «чувствительность» по отношению к внешним воздействиям...
В этой книге я хочу рассказать о живом кристалле, каким он видится физику, вложить физическое содержание в многочисленные антропоморфические образы, соседствующие со словом «кристалл».
Главным образом книга посвящена физике реального кристалла. Рассказывая о ней, я не буду стремиться занять какую-то избранную точку зрения — экспериментатора, теоретика, технолога или историка. Как и всякая иная, научная проблема «живой кристалл» многопланова и не терпит узкого взгляда. А если читатель обнаружит, что какой-то из аспектов проблемы в книге представлен хуже иных, он, надеюсь, правильно это истолкует особенностями личного опыта автора.
Работая над очерками этой книги, я старался не упустить удобный случай обратить внимание читателя на конфликтные ситуации, которые в развивающейся науке непременно возникают между теорией и экспериментом. Речь идет не о противоречиях между заведомо ошибочным экспериментом и теорией или о несоответствиях между очевидно нелепой теорией и экспериментом. Такие ситуации скорее следует относить к разряду скандальных историй, а не к тем истинным, плодотворным противоречиям, которые непременно и сопутствуют, и способствуют развитию настоящей науки.
Взаимодействие между экспериментатором и теоретиком часто несет на себе отпечаток конфликта. Одну из форм взаимоотношений между экспериментатором и теоретиком великолепно изобразил художник С. Тюнин. На его рисунке и по моей инициативе для пущей ясности написаны два слова: эксперимент и теория.
Итак, конфликт.
Похожие книги

100 миллиардов солнц. Рождение, жизнь и смерть звезд
Эта книга, написанная известным астрофизиком Рудольфом Киппенханом, представляет собой доступное и увлекательное введение в современную астрофизику. Она описывает свойства, строение, происхождение и эволюцию звезд, начиная с классических концепций и заканчивая новейшими данными о пульсарах, рентгеновских звездах и черных дырах. Книга, написанная простым языком, без использования сложной математики и терминологии, идеально подходит для широкого круга читателей, интересующихся космосом и астрономией. Идеально подходит для старшеклассников, студентов и всех, кто стремится расширить свои знания о Вселенной. В книге вы найдете ответы на вопросы о жизни и смерти звезд, о месте нашей Галактики в Космосе и о тайнах Вселенной.

Кванты и музы
Эта книга – увлекательное путешествие в мир науки и искусства, где физика и лирика переплетаются в поисках ответов на вечные вопросы человечества. Автор, Ирина Львовна Радунская, делится своими наблюдениями за взаимодействием ученых и деятелей искусства, предлагая глубокий взгляд на развитие науки и культуры. Книга исследует историю познания, от древних представлений о строении материи до современных научных открытий. Автор подчеркивает важность сотрудничества между учеными разных стран и различных областей знаний для достижения прогресса. Книга также затрагивает роль искусства в научном поиске и влияние научных открытий на развитие культуры.

Физика для любознательных. Том 3. Электричество и магнетизм. Атомы и ядра
В третьем томе «Физики для любознательных» Эрик Роджерс знакомит читателей с основами электричества и магнетизма, а также с атомной физикой. Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся физикой, но не имеющих глубоких знаний в этой области. Она будет полезна школьникам старших классов, преподавателям физики, а также всем, кто желает расширить свои познания в этой области науки. Книга подробно рассматривает электрические цепи, лабораторные опыты, и объясняет принципы работы электрических устройств. Автор использует понятный язык и иллюстрации, что делает материал доступным для понимания. Книга также затрагивает исторические аспекты развития учения об электричестве, от первых опытов до современных технологий. Этот том – ценный инструмент для изучения электричества, магнетизма и атомной физики.

Эволюция Вселенной и происхождение жизни
Эта книга раскрывает историю научного поиска, от древних наблюдений до современных открытий в астрономии, физике и биологии. Она описывает восхождение величайших ученых на плечи гигантов, прослеживая эволюцию представлений о Вселенной и происхождении жизни. От субатомных частиц до галактик, книга охватывает весь спектр научного знания, доступно и увлекательно рассказывая о ключевых моментах в развитии науки. Иллюстрации дополняют текст, помогая лучше понять сложные научные концепции. Подходит для всех, интересующихся наукой и ее историей.
