Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Вернадский - химическое строение биосферы

Глава XV. ПЛАНЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИЗНИ. СИММЕТРИЯ КАК ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ПРОЯВЛЕНИЕ ЭМПИРИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПРОСТРАНСТВА. СОСТОЯНИЕ ПРОСТРАНСТВА КОСНЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕЛ НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ

 

биосфера

 

Смотрите также:

 

БИОСФЕРА. Следы былых биосфер

 

Вернадский Владимир Иванович

 

Вернадский. Ноосфера Вернадского. Биосфера планеты Земля

 

Владимир Иванович Вернадский. Основанные Вернадским ...

 

Биосфера. Вернадский. Дж. Мерей. Зюсс. Ламарк

 

ВЕРНАДСКИЙ. БИОСФЕРА. Представитель космизма ...

 

НООСФЕРА. ВЕРНАДСКИЙ

 

Вернадский. Какое вещество считается живым. Термин «живое ...

 

ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ ВЕРНАДСКИЙ. Биография и книги ...

 

ВЕРНАДСКИЙ. Биография и труды Вернадского. Вершиной его ...

 

Ноосфера. Вернадский. Пьер Тейяр де Шарден

 

Реальный и идеальный монокристалл. Проявления времени. Идеальные и реальные кристаллические пространства

 

Есть еще одно явление, которое правильно подчеркнул и А.В. Шубников [73], что между законами математики, в частности законами геометрии, и природных земных явлений, касающихся материальной среды, будь то живая или косная, всегда существует резкое различие.

Идеально построенный геометрический многогранник всегда будет отличаться от природного кристаллического многогранника минералогии или химии даже по внешней своей форме, не говоря о внутреннем строении.

 

Сейчас наука достигла такой степени совершенства, что мы должны количественно это учитывать, так как в природном процессе, который мы выявляем опытом или наблюдением, всегда существуют явления, которые мы не можем учитывать и которые меняют основной вывод, делают его более или менее приближенным к теоретическому идеальному построению геометра. Как правильно говорит А.В. Шубников [74]: «Разработка вопросов симметрии в кристаллографии в последнее время вылилась в особое учение о "реальном" кристалле, который противопоставляется "идеальному" кристаллу, построенному математически точно».

 

Кристаллография стала наукой только тогда, когда первые основатели кристаллографии в XVII в. Гульельмини и Стенон, а главным образом в XVIII в. Роме де Лиль, Гаюи [75] правильно приняли за основу построения научного исследования одно свойство природных кристаллов как основное и оставили без внимания отклонения в наружной форме кристаллов от идеальных многогранников геометрии как вторичные. Этим единым исходным свойством был принят правильно закон постоянства гранных углов, открытый независимо Гульельмини и Стеноном, так называемый закон Стенона . Вторичными свойствами явились размеры и форма кристаллических плоскостей и ребер кристаллических многогранников. Исходя из этого, построили реальные полиэдры модели природных кристаллов, в которых ребра и плоскости, теоретически являющиеся функцией гранных углов, выявились в своей реальной величине и форме, нарушенных в природных кристаллах проявлением поверхностных сил. Эти силы оставлены были вначале без внимания.

 

Так получились идеальные полиэдры геометрии. Такие полиэдры были впервые построены Роме де Лилем в XVIII столетии. Они называются кристаллическими многогранниками. Мне кажется, первый указал П. Кюри, что при кристаллизации, природной или искусственной, всегда получается несколько идеальных геометрических многогранников на тысячу или тысячи кристаллов. Старые кристаллографы это знали, но не обобщили. Так, например, работал Н.И. Кокшаров. Кюри первый понял, что это природное явление, а не случайность. Явление это до сих пор не изучено.

 

В так называемых реальных кристаллах XX столетия изучается связанная с внутренним атомным строением многогранника неоднородность.

В кристаллографии мы исходили из представления о монокристалле, "однородной" замкнутой твердой молекуле, имеющей размеры от lO5 до 10~2 см. Хотя часто принимаются размеры кристаллов неограниченные, и с этой точки зрения говорится о кристаллическом состоянии или кристаллическом пространстве, но надо всегда учитывать, что это мы можем говорить только о монокристалле.

 

Мельчайшая величина монокристалла установлена наблюдением, зависит она от поверхностного натяжения. В 1898 г. [76] я указал на то, что максимальная величина монокристалла определяется скольжением, связанным с поверхностным натяжением. Величина монокристалла имеет предел. Любопытно, что этот предел достигается в явлениях, в которых резко сказывается в природных условиях проявление времени.

 

Я приведу здесь два таких случая: один земной, другой космический. Земным случаем являются сталактиты и сталагмиты . В течение, вероятно, десятков и сотен тысяч лет зернистый (т.е. состоящий из отдельных мелких зерен или монокристаллов) сталактит или сталагмит превращается в большой монокристалл [77]. Он получает одну спайность. Это является следствием того, что всякое природное тело в длении времени неизбежно стремится к устойчивому равновесию в той среде, в которой оно находится, в данном случае в пещере с ничтожными колебаниями температуры и давления. Если длительность времени достаточна и нет вмешательства других внешних сил, кроме тех, которые неизменно существуют, в этой длительности времени на основании основных начал термодинамики тело примет такое состояние, в котором действенная энергия, в нем находящаяся, придет к возможному минимуму в данной обстановке или к нулю.

 

Вся работа, которая может быть при этих условиях сделана, будет сделана. Этим объясняется образование монокристаллов сталактитов и сталагмитов. Зерна в зернистой структуре молодого сталактита перевернутся так, что все векторы их будут параллельны. Границы между зернами исчезнут, все однозначные векторы станут, соответственно, параллельны, зернистый агрегат превратится в большой монокристалл, иногда в несколько метров длины. Только при этом условии поверхностная энергия зерен достигнет минимума, сохраняя свою внешнюю форму [78].

 

То же самое явление представляют собой некоторые никель-железные метеориты, например огромный метеорит, который упал в 1915 г. около Новой Богу- славки во время прошлой империалистической войны. Зернистый метеорит с ходом времени в небесных пространствах превратится в монокристалл по той же причине [79]. Этот монокристалл никелистого железа достигает величины нескольких метров. Монокристаллы железа, которые мы получаем, едва достигают сантиметров. Метеорит в космических пространствах находится в непрерывном движении, вращении и дрожании, и это, вероятно, является условием получения таких монокристаллов, нам на Земле для железа неизвестных [80].

 

Подобно кристаллическому многограннику и в кристаллическом пространстве в научной работе сейчас приходится различать идеальное и реальное кристаллическое пространство. Кристаллическое пространство состоит из гомологических точек, расположенных согласно симметрии монокристалла. Гомологические точки одинаково расположены, идентичны. Но в природе они резко различны. 229 кристаллических пространств дают нам бесчисленное множество, в настоящее время сотни тысяч кристаллических пространств, что достигается тем, что каждая точка отвечает атому. А количество атомов сейчас достигает нескольких сотен, вероятно, дойдет до тысячи и больше так называемых изотопов. Кристаллическое состояние отвечает твердым состояниям определенных химических соединений и их твердых растворов. Количество таких реально возможных тел неисчислимо.

 

В данном случае мы имеем дело со случаем охвата геометрическим отвлеченным представлением более глубокого строения материи, чем в случае монокристалла, где мы имеем дело с поверхностными силами. Здесь мы геометрически охватываем, упрощаем более глубокое представление, чем монокристалл.

 

В идеальных кристаллических пространствах мы дальше гомологических точек не идем. В реальном кристаллическом пространстве вместо одинаковых гомологических точек находятся разнообразные атомы, т.е. по существу разные природные тела.

 

 

 

К содержанию книги: Академик Владимир Иванович Вернадский - Химическое строение биосферы Земли и ее окружения

 

 

Последние добавления:

 

Тайны ледниковых эпох

 

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ В ГОЛОЦЕНЕ

 

Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

 

Ковда. Биогеохимия почвенного покрова

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника