О ромбичности нашего мира

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты

“Прост, как кирпич”
Народная мудрость

Образ кирпича — простейшего и важнейшего строительного элемента — так прочно вошел в наше сознание, что фигурирует в пословицах, поговорках, частушках и т. п. Иногда даже простейшие составные части Вселенной именуют “кирпичиками мироздания”. Что же представляет собою кирпич в интересующем нас симметрийном отношении? Тычок, ложок, постель — три пары прямоугольных граней. Тремя взаимно перпендикулярными плоскостями кирпич можно разделить на три пары зеркально равных частей. Эти три плоскости являются плоскостями симметрии, 3Р. Три линии пересечения плоскостей симметрии — три оси второго порядка, 3L₂. При повороте вокруг такой оси на 180° фигура совмещается с исходным ее положением: 360°: 180° = 2. Центральная точка кирпича есть центр симметрии, С. Итак, симметрия кирпича описывается формулой 3L₂3РС. Это ромбическая симметрия, один из трех классов ромбической сингонии (в применении к учению о симметрии кристаллов).

Другим важнейшим ромбическим классом является L₂2Р. Это симметрия пирамиды с основанием в виде ромба (ромбическая пирамида). Третий ромбический класс 3L₂ симметрия ромбического тетраэдра. Среди минералов и синтетических соединений ромбические кристаллы играют особую роль, что позволило нам сформулировать закон симметрийного единства царства реальных кристаллов: “Все кристаллы ромбичны или близки к ним” (“НУ”, 2000, №7). Ромбические оливины и пироксены — главные минералы космических тел и глубинных зон Земли. Какие же ромбические предметы (кроме кристаллов) нас окружают? Перечислим такие предметы, находящиеся сейчас на моем письменном столе. Симметрию кирпича (3L₂3РС) имеют: книги, картонная коробка с канцелярской мелочью, спичечный коробок (с кнопками), лезвие безопасной бритвы, лист бумаги, на которой я пишу. Симметрию ромбической пирамиды (L₂2P) имеют: картонная коробка (без крышки) с карандашами, плоский пластмассовый флакон с клеем, сам стол. Ромбичны сам прямоугольный кабинет, оконный и дверной проемы, шкафы и люминесцентные светильники на потолке. Не ромбичны микроскоп, настольная лампа в форме буквы Г, набор круглых сит (для разделения дробленых минералов), стеклянные банки, чайник, стулья, вешалка с моей неромбичной кепкой на крюке и прочая мелочь. И каков же в общем симметрийный облик моего кабинета? Он ромбичен. А вашего? Ромбичны почти все дома в городах и многие в деревнях (L₂2Р). Ромбичны проспект города “со строгой планировкой”, прямолинейные отрезки железных, шоссейных и прочих дорог, каналы, туннели и другие горизонтальные горные выработки, “полосы”, засеянные злаками. Ромбичны деревянный брус, обрезная доска, рейка. Ромбичны железнодорожные вагоны, полувагоны, платформы, автомобильные прицепы, плоты, понтоны, мосты и т. д. Не ромбичны паровозы и другие локомотивы, автомобили, самолеты, пароходы и подводные лодки. Не ромбичны люди, животные, птицы, насекомые и многие другие организмы. Общей особенностью ромбичных предметов является их неспособность к автономному передвижению. А перечисленные выше неромбичные предметы автономно передвигаются. Они все моноклинны, имеют одну (вертикальную) плоскость симметрии, Р. Причины такой симметрии ярко описаны в ряде книг выдающегося российского кристаллографа И. И. Шафрановского. Ромбичность привлекала человека с доисторических времен. Все его каменные орудия (наконечники стрел и копий, топоры, ножи, скребки) имеют ромбическую симметрию L₂2Р. Этот факт можно понимать и так, что ромбичность для рукотворных предметов наиболее рациональна как при их изготовлении, так и при использовании. Недаром современные здания, многие “мелкие” предметы, до экранов телевизоров и компьютеров, ромбичны. Ромбичны и колыбель и могила...

Выше отмечалось, что твердые космические тела состоят в основном из ромбических кристаллов. А как обстоит дело с симметрией звезд, галактик, скоплений “темной материи”, гравитационных и иных полей Вселенной? Вряд ли в этих областях будет четко работать симметрия полюбившегося нам кирпича. Да и вообще идеальные модели описания геометрии пространства (прямые, плоскости, окружности, эллипсы, сферы и эллипсоиды) здесь тоже помогут мало. Таких элементов в природе вообще нет. Могут быть только почти (квази) прямые, плоскости и т. д. Таков реальный мир. Возможно, что форма Солнца и подобных ему тел более сложная, чем эллипсоид вращения (он не ромбичен) и ближе к трехосному эллипсоиду (ромбичен!). Такие особенности формы поможет обеспечить и влияние гравитационных и иных полей, могущих вызвать ‘’бегущую ромбичность” вращающегося гигантского “шара”. Итак, наш мир можно назвать моноклинно-ромбическим. Кубичность (высокосимметрийность) его проявлена слабо. В этом мире все большее значение со временем приобретают предметы с симметрией, не присущей кристаллам. Главным элементом здесь является ось симметрии бесконечно большого порядка, L_беск.. При повороте вокруг этой оси на бесконечно малый угол предмет совмещается с первоначальным положением. Такая ось проходит вдоль труб, кабелей, проводов. Она также проходит и вдоль предметов, которые в общем относятся к телам вращения: ракет, торпед, снарядов, мин и пуль. Все эти предметы очень близки к “округленной” (сглаженной) ромбической пирамиде, в которой L₂ трансформировалась в L_беск.. Таким образом, изложенное заставляет предполагать, что ромбичность рациональна. О рукотворной ромбичности это можно утверждать определенно. Возможно, не менее определенно это относится и к “мертвой” космической ромбичности (ромбичность минералов твердых космических тел). Однако, животный и растительный миры Земли не ромбичны, но высочайшую рациональность их свойств вряд ли можно оспаривать. Значит, не всякая рациональность ромбична. В одной из статей нашей “кристаллографической серии” в “Науке Урала” (“НУ”, 2000, №20) мы писали, что главным направлением эволюции минерального мира Земли является гидритная агрессия. Она проявляется в смене первичных (космических) безводных кубических и ромбических ангидритов водосодержащими моноклинными гидритами. Это смена ромбичности на моноклинность под действием воды, кислорода и организмов в литосфере Земли, особенно в поверхностных ее частях, т. е. в зоне гипергенеза. Растительный и животный миры Земли не ромбичны. За последние столетия тот и другой ощутимо потеснились (и деградировали) под натиском рукотворной ромбичности. Выходит, что в качестве отдаленного результата где-то вдали уже ощутимо маячит новый ромбический (и “космический”) мир? Если гидритную агрессию мы называем также и антиромбической, то не приходит ли время ощутимой в планетарном масштабе агрессии антимоноклинной?

Б. ЧЕСНОКОВ,
доктор геолого-минералогических наук,
лауреат Демидовской премии
Фото С. НОВИКОВА

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты