Производство стекла        25 февраля 2011        67         0

Блеск кристалла

blesk-kristallaВ античное время начала зарождаться наука о кристаллах — кристаллография, тесно связанная с развитием горного дела и минералогией. Первые упоминания о кристаллах встречаются в древнегреческих литературных источниках. Сначала кристаллом называли лед. Так и в «Илиаде» говорится об источнике, холодном, «как кристалл». В «Одиссее» описывается морозная ночь, когда щиты воинов покрылись «кристаллом».

Впоследствии кристаллом стали называть сходный по внешнему виду со льдом прозрачный кварц — горный хрусталь. Уже в античную эпоху люди знали многие свойства кварца и умели использовать их. В античном стихотворении неизвестного автора (приписывается легендарному Орфею) говорится:

«Ты кристалл в руки возьми, сияющий, несравненный камень.

Отблеск лучей небесных заключен в этом чудесном камне.

Сердце богов радует неземная его прозрачность.

Если в руке с кристаллом подойдешь ты к храму священному.

Просьбе твоей смиренной небеса не откажут никогда.

Теперь слушай и камня познай силу волшебную.

Пламя ли хочешь извлечь, не опасаясь пожара разрушений?

Кристалл же установи пред смолистой корою.

На кристалл падает луч, от жаркого солнца отражаясь,

И, сквозь него, проходя на кору ослепительно светит.

И луч, и смола после, сойдясь вместе, образуют

Дым, а затем — огонек, а потом- пламя всепобедное…

Дивный огонь к нам снизошел с первозданной высоты».

Гипотеза о происхождении горного хрусталя из льда, приписываемая Аристотелю, пользовалась широким распространением среди древнегреческих и римских писателей. Встречается она и в более поздней литературе. До Аристотеля понятие «кристалл» связывали с процессом затвердевания. Так, согласно Эмпедоклу, «небесный свод образовался из воздуха, затвердевшего под влиянием огня наподобие кристалла». Диодор Сицилийский пишет, что в Аравии находятся месторождения различных камней, удивительных по окраске, прозрачности и блеску. Встречающиеся там кристаллы образовались в результате затвердевания чистой воды не посредством холода, а при помощи силы божественного солнца. Стратон (греческий поэт, время жизни не установлено), описывая драгоценные камни Индии, отмечает, что они получились из затвердевшей воды, подобно кристаллам. Упоминание о кристалле имеется и у Дионисия Галикарнасского (I в. н. э.), который, говоря о Каспийском море, отмечает, что «много чудесных диковин оно отдает человеку: волны несут и кристалл, и небесно-лазоревый яспис».

У древних греков впервые встречается слово «симметрия». В современной кристаллографии это понятие является одним из определяющих. Согласно некоторым сведениям, это слово ввел Пифагор, которому были известны правильные выпуклые многогранники, напоминающие кристаллы галенита, алмаза и пирита.

Помимо атомистической гипотезы строения вещества в основу современной теории структуры кристаллов положено представление о геометрически закономерном расположении структурных единиц. Именно древние греки, главным образом выдающийся математик Евклид (IV-III вв. до н. э), разработали основы геометрии, которой широко пользуется кристаллография при изучении кристаллов.

Интенсивное развитие геометрии в Древней Греции привело к возникновению представлений о пяти правильных выпуклых многогранниках — «телах Платона». Не исключено, что реальными прообразами для этих достаточно сложных фигур могли послужить кристаллы минералов: тетраэдра — кристаллы тетраэдрита; куба — поваренной соли, пирита и галенита; октаэдра — алмаза и шпинели; пентагон-додекаэдра — пирита; минерального «икосаэдра» (т. е. комбинации пентагон-додекаэдра с октаэдром) — также пирита.

Особый интерес в этом отношении вызывает бронзовый додекаэдр этрусков VI-III вв. до н. э. К сожалению, неизвестно, с какой целью был изготовлен этот многогранник. Однако почти нет сомнения в том, что реальной моделью для этой сложной геометрической фигуры послужил пентагон-додекаэдр пирита, идеализированный в отношении равенства углов и ребер.

Открытие правильных выпуклых многогранников связывается и с именами Пифагора и отчасти древнегреческого математика Твэтета (около 414-369 гг. до н. э.). Пифагору, по-видимому, были известны куб, «пирамида» (тетраэдр) и додекаэдр; Теэтету — октаэдр и икосаэдр. Только впоследствии эти фигуры стали называться «телами Платона», так как именно Платон попытался использовать их для построения геометрической картины мира.

Описание кристаллического минерала мы впервые находим у Твофраста. Он пишет: «Возле Милета встречается также (красный) камень, не горящий в огне. Он угловат и образует чаще правильный шестиугольник (гексагол)… В некоторых отношениях сходной особенностью обладает также и адамант».

Историки минералогии полагают, что красный камень соответствует рубину или красной железистой разновидности кварца, а адамант является кварцем. Однако возможно и другое толкование. Октаэдр — это тоже шестиугольник (или, вернее, «шестивершинник»), но не плоский, а пространственный. Следовательно, «красный камень» Теофраста можно считать шпинелью, а «адамант» — отождествить с алмазом. Заметим, что уже за пять веков до нашей эры алмаз был известен грекам. Именно к этой эпохе относится сохранившаяся греческая бронзовая статуэтка с двумя неотшлифованными алмазами вместо глаз, хранящаяся в Британском музее.

В древнегреческой литературе отмеченное выше упоминание о кристаллической форме минералов является единственным.

Некоторые описания кристаллографических форм минералов приводятся в «Естественной истории» Плиния Старшего. Чаще всего употребляются лишь краткие характерные эпитеты: золото и алмаз — «четырехугольные», горный хрусталь — «шестиугольный» и т. п. Подробно описываются формы алмаза. Отмечается, что при гладких своих шести сторонах он оканчивается заострением в двух противоположных концах, как бы две кегли соединяются вместе наиболее широкими своими плоскостями. Описывая горный хрусталь, Плиний Старший отмечает, что «он родится шестисторонним, тому трудно найти причину, тем более, что концы его имеют неодинаковый вид и … гладкость боков его столь совершенна, что того никаким искусством произвести невозможно». Плиний впервые отметил плоско гранность кристаллов. Он четко выразил мысль о том, что различным веществам соответствует различная кристаллическая форма. Так, в описании неизвестного нам камня pangonius говорится, что «этот драгоценный камень не длиннее пальца и имеет много углов». О «радужном камне» Плиний пишет, что он имеет шестиугольный вид, подобно кристаллу (горному хрусталю), и может иметь шероховатые бока и неравные углы. В этой фразе впервые упоминается величина углов кристаллов.

Плиний Старший отмечает и спайность кристаллов. Он говорит о способности «зеркального камня» (слюда или гипс) «… по естеству своему расщепляться на тончайшие пластинки». Наличие спайности отмечается и у каменной соли: она «ломается кусками, подобно зеркальному камню».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *