Наш мир и мы. Часть 2

Мы - кристаллы

МЫ и кристаллы имеем много общего, включая коллективные свойства. Известно [12], что, чем сложнее устроено твердое тело, тем труднее выявить его коллективные свойства. Особенно сложно устроены органические тела. Однако, как полагают многие ученые, именно коллективные свойства объясняют все основные закономерности поведения твердых тел и помогут найти ключ к пониманию тайн живой природы. При росте атомы кристалла, перебирая разные возможности, как-то находят свое место, отвечающее минимуму потенциальной энергии.

Если высказанное в первой части предположение о «тепловом ветре» справедливо, то атомы, подталкиваемые тепловыми порывами, возникающими при столкновении, подобно щепкам в воде, плывут по воле волн, подчиняясь при своем движении законам несущего их потока и отыскивая тихую «заводь».

Твердые тела, как известно, подразделяют на монокристаллы (одиночные кристаллы больших размеров) и поликристаллы - сросшиеся между собой и беспорядочно расположенные маленькие кристаллики, внутри которых, однако, существует порядок.

Монокристаллы, как известно, имеют упорядоченное расположение частиц, из которых они построены (атомов, ионов, молекул), в пределах всего объема (дальний порядок). Следствием этого является зависимость ряда их физических свойств от направления (анизотропия).

Можно сказать, что монокристалл аналогичен разумно упорядоченному человеческому обществу, живущему в рамках общих для всех и строго выполняемых всеми законов. Основной целью такого общества является движение-изменение (развитие) в определенном направлении всего коллектива, причем каждый из его членов не берет для себя лично больше положенного, занимая положение, отвечающее минимуму потенциальной - «замороженной» энергии, подобной невостребованным (излишним) жировым и денежным накоплениям. Упорядоченный рост кристаллов аналогичен реализации определенной программы, осуществляемой тогда, когда во внутренней и внешней среде возникает необходимый для ее воплощения набор параметров.

Поликристаллы в отличие от монокристаллов имеют, как известно, четко выраженное упорядоченное строение только внутри отдельного кристаллика (ближний порядок).

Поликристаллы аналогичны ячейкам общества, каждая из которых живет упорядоченно, но между ячейками особого порядка не существует. Например, в каждой отдельной стране относительный порядок есть, а между странами - никакой согласованности и порядка нет.

Дефекты в кристаллах, как известно, бывают точечными и линейными. Точечные дефекты - это отсутствие атома в узле, замена своего атома на чужой - атом примеси, внедрение лишнего - своего или чужого атома в межузельное пространство. Они нарушают правильность решетки и распространяются на расстояния порядка нескольких периодов («жизней»). Линейные дефекты (дислокации) - это краевые дефекты, например, лишняя кристаллическая полуплоскость, вдвинутая между двумя соседними слоями, или сдвиг, лежащих по разные стороны разреза частей решетки навстречу друг другу на величину одного периода. При этом линия дислокации совпадает с осью винта, т. е. спирали. Винтовая дислокация [12] способствует расположению атомов при образовании кристалла вдоль ее линии. Прочность таких кристаллов-«усов» примерно в 100 раз больше, чем массивных образцов, но они имеют толщину всего несколько микрометров.