don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Category:

Научная история: кристаллические загадки

Я нежно люблю кристаллы и минералы. Во-первых, я - уралец, Бажова читал с пелёнок, в Ильменском заповеднике бывал и Ильменский минералогический музей посещал. Во-вторых, на первых курсах университета, пока теоретической физикой возможности заниматься не было (в смысле - в рамках самостоятельной студенческой науки), развлекался кристаллофизикой, выращивал кристаллы каких-то квасцов в собственноручно собранном термостате и т.д. В университете работали серьёзно над промышленным кварцем. Несколько лет назад я посетил свою альма-матер и мне старый знакомый-преподаватель подарил огромный – в пару кило – монокристалл прозрачного пьезокварца. Сейчас он стоит у меня на столе. Кристалл – это макроокно в микромир молекул. Каждая грань крупного кристалла устроена/растёт совершенно особенным образом – ступеньками, бугорками и т.д. И структура растущей грани, и сама форма кристалла является прямым отражением геометрической формы молекулы, поэтому рассматривая кристалл, вы, в каком-то смысле, любуетесь самой молекулой, причём без всякого микроскопа. Трогая грани кристалла вы даже – абсолютно буквально - трогаете разные бока этой молекулы.
Недавно минералогический отдел Смитсониана потряс меня богатством своей экспозиции.

Бериллы



Топазы

Пириты




















А теперь – об одной интересной загадке. Геометрическую правильную форму имеют только монокристаллы, которые отражают регулярную выстроенность составляющих их молекул. Как только образуется поликристаллическая масса, она уже квазиаморфна как целое – мелкие кристаллы могут покрывать любые поверхности, но образовать какую-то регулярную структуру сами не могут. Аналогия: каждая мидия в отдельности образует вполне изящную и растущую моноструктуру, но ракушки как коллектив способны лишь облепить причальные столбы и прибрежные камни. Самопроизвольно выстроится в геометрическую правильную звезду, шестиугольник или во фразу «Маша, я тебя люблю» мидии не могут. Очевидно, ведь? Я всегда так и думал. И вот в каком-то хозяйственном магазине купил задёшево пару крупных агатов. В каждом из них оказалась какая-то странная поликристаллическая плёнка. И в одном она совершенно отчётливо выстроилась в геометрическую фигуру! Вот смотрите:







То есть мы имеем дела с геометрически совершенной структурой, образованной мелкими кристаллами. Плёнка выросла вокруг канала, по которому шёл раствор. Это, возможно, и позволило мини-кристаллам сложиться в тонкую – порядка полутора миллиметров толщиной – пластинку и даже свернуть её в многоугольную структуру. Теоретически я могу представить легкорастворимый монокристалл, на который налипла пленка труднорастворимых поликристаллов, а потом монокристалл растаял, оставив пленку висеть самостоятельно. Но это странно – ведь тут явно канал для раствора, а не место для кристалла. Кто-нибудь слышал о таких «вторичных» кристаллических структурах – геометрически правильных фигурах из большого количества мелких кристаллов?
Tags: Научные истории
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 16 comments