"
Родствен семье минераловМир бестелесных идей,
Грезы, как грани кристаллов,
Вкраплены в душах людей
".Н. Морозов. "Кристаллы".
Мы живем в кристалле?
:..
В блестящих лекциях выдающегося американского физика-теоретика Р. Фейнмана приведена первая часть статьи Л. Брэгга и Дж. Ная "Динамическая модель кристаллической структуры", опубликованная ими в 1947 году в серьезном научном журнале. Авторы статьи рассказывают о проведенных ими необычных экспериментах. На поверхность мыльного раствора из тонкой пипетки выдувались десятки тысяч (и более) мелких пузырьков диаметром от 0,1 до 2 мм. Пузырьки держатся вместе за счет капиллярного притяжения. Такое огромное семейство пузырьков поразительным образом моделирует поведение кристаллов металлической структуры. Кристалл - упорядоченное определенным образом скопление атомов. Пузырьки на поверхности раствора как раз и играют роль атомов. Да и внешне пузырьки все вместе удивительно напоминают кристалл, структуру которого мы знаем благодаря многим экспериментам и специальной аппаратуре. Попробуйте мысленно увидеть таинственную жизнь кристалла, почувствовать, как тихонько дрожат на своих местах атомы в узлах кристаллической решетки, чутко реагируя на малейшее воздействие извне. Вот качнулся один из них и сместился куда-то, за ним другой, третий,... и побежала по кристаллу невидимая нить нарушений - дислокация. Часто в кристаллы при их рождении забредают чужаки - примесные атомы. Иногда атом в нужном месте может отсутствовать вообще - это нарушение называется вакансией. Большинство кристаллов в природе представляет из себя поликристаллы, в которых атомы располагаются не строгo периодически, а имеются небольшие области, называемые зернами, внутри которых расположение атомов периодично. Каждое зерно представляет собой кристалл, на границе которого происходит изменение ориентации кристаллической структуры. В своих экспериментах с пузырьками Брэгг и Най наблюдали все коротко описанные здесь эффекты. "Атомами примеси" в пузырьковой модели кристалла служили пузырьки, заметно отличающиеся по размерам от средних. Уничтожив один из пузырьков, вы можете получить "вакансию". Пузырьки также имитируют такие эффекты, как границы зерен, дислокации, реакцию кристаллов, подвергшихся сжатию, растяжению или другой деформации. Чем объясняется такое удивительное сходство пузырьков с атомами кристалла? Я. Е. Гегузин в прекрасной книге "Пузыри" пишет: "Аналогия между взаимодействием атомов в кристалле и между мыльными пузырьками простирается существенно дальше внешнего подобия. Оказывается (!), что зависимость энергии взаимодействия между пузырьками на поверхности мыльного раствора от расстояния между ними ?(x) такая же, как зависимость энергии взаимодействия от расстояния между соседними атомами в реальном кристалле: экспериментально, например, показано, что ход зависимости ?(x) для пузырьков, радиус которых м, подобен такому же ходу зависимости для атомов в кристалле меди".:..
Такое глубинное сходство характера взаимодействия тем более ценно, ибо силы взаимодействия атомов в кристалле и пузырьков на поверхности мыльного раствора различны в своей физической основе. Атомы взаимодействуют с помощью электромагнитных сил, а пузырьки - благодаря эффектам поверхностного натяжения, приводящим к искривлению поверхности и, в итоге, к дополнительному давлению, сближающему пузырьки. Тем не менее аналогия в характере взаимодействия полная. Разве это не удивительно?И, наконец, совершенно поразительный факт: внимательно вглядитесь в снимок, расположенный ниже. Что это? Кристалл? Метеорит? Гранитная глыба в ночном освещении? - Ни то, ни другое. Перед вами карта огромного участка нашей Вселеннной! На ней представлены более двух миллионов галактик одновременно (карта создана на факультете астрофизики Оксфордского университета)
На этом удивительном "снимке" явно видны признаки кристаллической структуры.
"В настоящее время имеется уже много публикаций, связанных с кристаллоподобной моделью Вселенной. Заметим теперь, что нейтроны в нейтронной звезде тоже образуют кристаллы. Продолжая эту аналогию, можно ожидать, что если нейтронная звезда схлопнется, т.е. раздавит нейтроны, то получится кристалл, сложенный из кварков - черная дыра. Гравитационный коллапс черной дыры (как кристалла), по-видимому, и приводит к Большому взрыву. Возможно, об этом свидетельствует анизотропия реликтового излучения, которая может помочь определить симметрию взорвавшегося кристалла". Р.В.Галиулин. УФН. № 2. 2002 г.
О, Гермес! Тысячи лет пролетели на Земле со времени твоего ухода, но мысли, высказанные тобой, не умирают!