Кристаллы

В книге в простой и занимательной форме рассказывается о росте кристаллов в природе (под землей, в глубинах морей, в пещерах, в минеральных месторождениях, в облаках) и о выращивании кристаллов в лабораториях и на заводах, в земных условиях и в космосе. Рассказывается о том, как создавались кристаллы, не существовавшие в природе, как человек применяет кристаллы в различных областях техники. Книга иллюстрирована оригинальными рисунками и примерами из художественной литературы.

Книга рассчитана на школьников и вообще на широкий круг читателей, интересующихся естествознанием.

Работа над этой книгой была начата еще в конце тридцатых годов по совету основоположника советской кристаллографии и кристаллофизики академика Героя Социалистического Труда Алексея Васильевича

Шубникова.

— Попробуйте популярно рассказать о кристаллах, об их росте, о структуре и свойствах. А эпиграф к книге можно поставить такой: «Кристаллография — наука скучная, сухая и никому не нужная. Всеобщее мнение.» Попытайтесь преодолеть это всеобщее мнение,— предлагал он.

Преодолеть это мнение в ту пору было нелегко. Кристаллография не только считалась, но и на самом деле была тогда наукой отвлеченной, академической, и занимались ею очень немногие в тиши небольших лабораторий.

К тому времени была уже известна атомная структура кристаллов. После величайшего открытия в 1912 г. дифракции рентгеновских лучей в кристаллах было установлено и изучено закономерное расположение атомов, их бесконечные, правильные, симметричные решетки в металлах и в природных минералах. Не вызывало сомнений, что удивительные свойства кристаллов определены их структурой, незыблемым и нерушимым симметричным строем атомов в кристаллах.

Применение, использование свойств кристаллов тогда еще только начиналось. Еще нигде в мире не было промышленности синтетических кристаллов, и только начали развиваться первые лабораторные методы их искусственного выращивания.

Примеры использования кристаллов в технике были тогда единичными: кварц и сегнетова соль для пьезотехники, рубин для часовой промышленности, каменная соль и флюорит для оптики, алмазы и рубины как высокотвердые минералы — этими немногочисленными, в основном природными кристаллами, да еще драгоценными камнями исчерпывался список монокристаллов, применявшихся человеком.

И только о них и шла речь в первом издании книги «Кристаллы» (Детгиз, 1944).

В следующем, существенно переработанном издании книги (Гостехиздат, 1956) уже гораздо больше рассказывалось о применениях кристаллов, так как в 40—50-х годах зародилась и начала развиваться кристаллофизическая промышленность. Стало возможным говорить о многих отраслях применений кристаллов в технике и об искусственном выращивании кристаллов не только в лабораториях, но и на первых заводах. Но «не разрешена еще проблема выращивания кварца», «может быть, когда-нибудь научаться выращивать алмазы», — так было написано в той книге и как о далеком будущем говорилось, что когда-нибудь научатся создавать кристаллы с заранее заданными свойствами.

И вот теперь автор снова возвращается к книге о кристаллах. Но как же изменились наши представления о кристаллах и содержание кристаллографии за четыре десятилетия, протекшие с начала работы над этой книгой!

Рентгеноструктурный анализ и электронная микроскопия проникли за грань между живой и неживой природой, исследуя биологические объекты. Атомные постройки в кристаллах удалось непосредственно увидеть. Кристалл «ожил»: стало ясно, что многие его свойства определяются не столько строгой правильностью структуры кристаллов, сколько именно нарушениями этой правильности, разнообразными дефектами структуры, которые в кристалле рождаются, размножаются, движутся, взаимодействуют друг с другом... Не застывшая неподвижность идеального кристалла, а процессы движения характеризуют структуру реального кристалла и определяют многие его свойства.