Необыкновенное – рядом!
"Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце". Л.Н. Толстой
"В любой области человеческого знания заключается бездна поэзии". К.Г. Паустовский
Кристаллы встречаются нам повсюду. Мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, обрабатываем кристаллы на заводах, создаём приборы и изделия из кристаллов; проникаем в тайны строения кристаллов, любуемся ими.
Кристаллы горного хрусталя.
Чешский писатель Карел Чапек, посмотрев коллекцию кристаллов Британского музея, в своих “Записках из Англии” писал: “Я должен еще сказать о кристаллах, формах, красках. Есть кристаллы огромные, как колоннада храма; нежные, как плесень; острые, как шипы; чистые, лазурные, зеленые; как ничто другое в мире, огненные, черные; математически точные, совершенные; похожие на конструкции сумасбродных ученых ”.
Люди, посвящающие свою жизнь кристаллу, часто воспринимают его живым. Во всяком случае, они говорят о нём как о живом существе.
Металловеды говорят об усталости кристалла, об его старении, способности отдыхать, издавать звуки. Геологи говорят о памяти кристалла, о его способности разумно приспосабливаться к условиям внешней среды.
Строение, свойства, особенности кристаллических тел объяснили ученые, а писатели, поэты, художники, ювелиры показали красоту кристаллов в своих творениях.
Так, например, центром композиции своей знаменитой гравюры "Меланхолия" один из гениев Возрождения немецкий художник Альбрехт Дюрер сделал кристаллический многогранник.
Альбрехт Дюрер «Меланхолия» (резцовая гравюра на меди).
А нидерландский художник 20 века М. К. Эшер широко использовал в своих работах принципы кристаллографической симметрии.
М.К. Эшер «День и ночь»
О. Мандельштам
Поэзия! Завидуй кристаллографии!
Кусай ногти в гневе и бессилии!
Число упоминаний о кристаллах в произведениях искусства и литературы перечислить невозможно. Вот только некоторые из них.
Гёте
«Глянем поглубже в расщелины скал: Тихо в кристаллах растет минерал»
Различные горные породы, руды и минералы называются полезными ископаемыми или минеральными ресурсами. Одни полезные ископаемые используются в форме природных минералов и кристаллов; другие – в виде элементов и их соединений, извлеченных из пород и руд.
Врубель М.А.«Демон сидящий».
М.Ю. Лермонтов «Демон»
«Как часто на вершине льдистой
Один меж небом и землей…»
Полезные ископаемые так прочно вошли в жизнь человеческого общества, к изделиям из них мы настолько привыкли, что подчас их не замечаем. Мы забываем, что для изготовления ложек, ножей и вилок добывались руды железа, алюминия, серебра, меди. Для производства изделий из стекла из недр Земли извлекали кварц, а для фарфоровой посуды – полевые шпаты. Из шахт или со дна озер добывают пищевую соль. Для ювелирных изделий используются кристаллы драгоценных камней: алмаз, изумруд, сапфир, аквамарин, рубин, топаз, аметист. Горный хрусталь, кальцит, флюорит, турмалин и другие используют в оптической и электронной промышленности. Кристаллы слюд: мусковит, флогопит применяют в качестве диэлектриков.
В картине известного русского художника Васнецова В.М. три царевны подземного царства олицетворяют богатство подземных недр. Первая – владычица меди, вторая – серебра, третья – золота.
Васнецов В.М. «Три царевны подземного царства»
Фридрих «Меловые скалы на острове Рюген».
Песок и гранит, поваренная соль и сахар, алмаз и изумруд, медь и железо – всё это кристаллические тела. В природе находят как мельчайшие кристаллики в форме иголок, таблеток, пирамид, призм, так и огромные кристаллы, размером в человеческий рост.
Самые большие кристаллы были обнаружены в пещере Найка, которая находится в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из них в длину достигают 13 метров, а в ширину до 1 метра.
.
Г.Курбе «Дробильщики камней»
П.П. Бажов «Хозяйка медной горы»
«Глядит Степан - батюшки, да ведь это руда медная! Всяких сортов и хорошо отшлифована. И слюда тут же, и обманка, и блёстки всякие, кои на малахит походят».
«В глубинах недр Уральской стороны.
Родился драгоценный минерал
Стекла прозрачней, тверже, чем металл.
Он рос в объятьях полной тишины.
Но в мертвом царстве жаркой глубины.
От света скрыт прекраснейший кристалл -
Природный совершенства идеал.
Ни цвет его, ни форма не видны,
Но солнца луч на камень упадет,
Он, как цветок волшебный,
Расцветет, и заиграет - редкий самоцвет».
С самых ранних времен человеческой культуры люди ценили красоту драгоценных камней.
И. А.Бунин
«Только бы видеть тебя, умирающий в золоте месяц,
Золотом блещущий снег, легкие тени берез
И самоцветы небес: янтарно-зеленый Юпитер,
Сириус, дерзкий сапфир, синим горящий огнем,
Альдебарана рубин, алмазную цепь Ориона
И уходящий в моря призрак сребристый – Арго».
Старая персидская легенда рассказывает, что благородные камни - творение сатаны, который, заметив, что Ева любуется пестрыми цветами, растущими в райских садах, дал им великолепные краски, дабы возбуждать в людских сердцах алчность и соблазн.
П.П. Бажов «Серебряное копытце»
«Тут как вспрыгнул козел на крышу и давай по ней серебряным копытцем бить. Как искры, из-под ножки-то камешки посыпались. Красные, голубые, зеленые, бирюзовые – всякие».
Как богата фантазия человека, сложившего о кристаллах столько чудесных красивых небылиц! Только представьте себе: чтобы ослепить ядовитую змею, достаточно показать ей ярко-зеленый камень - изумруд. А чтобы избавиться от дурных снов, надо носить на пальце кольцо с рубином. Ваш конь станет выносливым и послушным, если в его уздечку вплести синий камешек - бирюзу. Есть, оказывается, камни, которые охраняют человека от болезней, от воров, от землетрясений... Конечно, любой из вас, услышав эти наивные сказки, просто улыбнется. А было время, когда любой легенде люди верили беспрекословно, когда за цветные камни платили громадные деньги, чтоб не только украсить ими свои одежды, но и спастись с их помощью от "дурного глаза", от болезней, от пожаров и наводнений.
Кристалл изумруда.
«Он жив, прозрачен, душу веселит.
Вглядись в него, и ты откроешь чудо -
В бездонной зелени кристалла ИЗУМРУДА.
Почувствуешь дыхание весны!»
А.М. Волков «Волшебник Изумрудного города»
«По мере того, как они шли, сияние становилось ярче и ярче, но только после полудня путники подошли к высокой каменной стене ярко-зеленого цвета. Прямо перед ними были большие ворота, украшенные огромными изумрудами, сверкавшими так ярко, что они ослепляли даже нарисованные глаза Страшилы».
А.М. Волков «Семь подземных королей»
«Что-то поразило их в облике стен. Здесь скалы блестели как-то по особенному. Ребят уже не удивлял блеск сталактитов: их колонны, то прямые, то с причудливыми натеками, не раз встречались во время долгого путешествия. В этом гроте удивило их другое. Казалось, не каменные стены тянулись по бокам озера, а расстилалось темное небо со сверкающими на нем звездами. Лучи этих звезд блестели и переливались красным, зеленым, синим цветом.
- Фредди, это бриллианты! … они очень дорогие... и красивые…
- Будь добр, выковыряй несколько штук. Если мы выберемся отсюда … ювелир, сделает мне красивую брошку и браслет».
Почти все драгоценные камни – монокристаллы. Большая часть из них огранена со всех сторон. Свет отражается от верхних граней, а также проходит сквозь камень и отражается обратно от нижних. Благодаря этому драгоценные камни так сверкают. Искусство ювелира состоит в том, чтобы создать такую огранку, чтобы данный эффект был наибольшим.
В одном из произведений А. И. Куприна об алмазе говорится, что он «царь всех камней... Греки называют его адамас, что значит - неодолимый. Он остается невредимым в самом сильном огне. Это свет солнца, сгустившийся в земле и охлажденный временем. Он играет всеми цветами, но сам остается прозрачным, точно капля воды. Он сияет в темноте ночи, но даже днем теряет свой свет на руке убийцы».
Тициан «Портрет дочери Тициана Лавинии». Врубель М.А. «Царевна – лебедь».
Большая императорская корона.
В известной сказке о путешествиях Синбада - морехода рассказывается о хитроумном способе добычи алмазов. Где-то в далекой стране есть необычайно глубокое ущелье, дно которого усеяно алмазами. Доступ к сокровищам преграждают несметные полчища огромных змей. Однако люди нашли способ извлекать драгоценные камни и отсюда. Для этого с окружающих гор они сбрасывали в ущелье большие куски мяса. Алмазы прилипали к мясу, и огромные орлы уносили его в свои гнезда. Смелые искатели добирались до орлиных гнезд и собирали сверкающие кристаллы.
Свойства кристаллических тел – это сокровищница новых идей, открытий, изобретений.
К. Булычев «Гостья из будущего».
«На всей Земле есть только двадцать мелафонов…Главное в нем – кристалл. А пока эти кристаллы нашли только на астероиде Власта… Некоторые думают, что их изготовили искатели той планеты, от которой когда-то откололась Власта, другие даже подозревают, что эти кристаллы живые существа, только они живут так замедленно, что требуется десятки тысяч лет, чтобы это заметить».
Космическая живопись американской художницы Памелы Ли: «На Марсе», «Кристалл льда со спутника Юпитера Европы», «Есть ли жизнь на Марсе?».
Метеориты, посланцы из звездного мира, тоже состоят из кристаллов.
Н.Н. Носов «Незнайка на Луне»
«Обернувшись назад, Незнайка и Пончик увидели вдали горы… На их вершинах и склонах, будто фантастические стеклянные замки, торчали гигантские кристаллы, напоминающие по форме кристаллы горного хрусталя. Солнечный свет преломлялся в гранях этих кристаллов, благодаря чему они сверкали всеми цветами радуги».
Горный хрусталь (разновидность кварца) часто встречается в виде друз – группы кристаллов, наросших на стенки трещин в горных породах, как это изображено на фотографии.
Слово «хрусталь» произошло от греческого «кристаллос» - лёд. Древние греки, находившие прозрачный хрусталь в горах, считали, что это лёд, замерший настолько, что уже не может растаять. Кристаллы горного хрусталя иногда достигают огромных размеров. В 1958 году в Казахстане был найден кристалл весом 70 тонн. Малые примеси придают хрусталю различную окраску: фиолетовую (аметист), жёлтую (цитрин), дымчатую (раухтопаз), чёрную (морион).
«Прозрачный кварц, окрашенный красиво,
Наряженный природой прихотливой.
В чудесный кристаллический мундир…»
Красива и прочна хрустальная посуда. У нее есть одно любопытное качество, которого нет у изделий из стекла и фарфора. Хрустальный стакан можно сильно раскалить в огне и затем бросить в воду. Он не лопнет. На нем не появится даже трещины.
С. Пушкин «Руслан и Людмила»
«Обед роскошный перед ней;
Прибор из яркого кристалла
И в тишине из-за ветвей
Незримо арфа заиграла».
Ваза из горного хрусталя. 16 век.
Из сокровищ Московского Кремля.
К.Г. Паустовский «Золотая роза»
«Есть очень насыщенные минеральные источники. Стоит положить в такой источник ветку или гвоздь, что угодно, как через короткое время они обрастут множеством белых кристаллов и превратятся в подлинное произведение искусства».
Многие минералы возникли из пересыщенных водных растворов. Первым среди них следует назвать каменную соль NaCl являющуюся одним из наиболее знакомых каждому человеку минералов. Толщина пластов каменной соли, образовавшихся при испарении воды соленых озер, достигает в некоторых
месторождениях нескольких сотен метров.
Н.Н. Носов «Незнайка на Луне»
«Сам берег был покрыт …какими-то прозрачными камнями, напоминающими обломки ледяных или стеклянных глыб. Осмотрев внимательно несколько таких камней и полизав один из них языком, Пончик убедился, что перед ним вовсе не лёд и не стекло, а кристаллы обыкновенной поваренной соли».
Из 22 миллионов тонн соли, потребляемой человечеством за год, одна треть добывается из морской воды.
Каменная соль.
Мир кристаллов – удивительный мир многогранников, привлекающий совершенством и красотой геометрических форм.
О красоте и совершенстве кристаллов можно говорить бесконечно.
Р. Кент «Охотник на тюленей. Северная Гренландия».
Кристаллы замерзающей воды, то есть лёд и снег, известны всем. Эти кристаллы почти полгода покрывают необозримые пространства Земли, лежат на вершинах гор и сползают с них ледниками, плавают айсбергами в океанах.
Р. Кент «Эскимос в каяке».
Григорий Адамов «Тайна двух океанов»
«Огромная ледяная гора величественно поднималась из воды, тускло, поблескивая многочисленными гранями. Она была изрыта гротами и провалами, украшена причудливыми пиками, колонами, башенками».
Ледяную оболочку Земли часто называют криосферой (от греческого слова «криос»- холод, лед).
Р. Кент «Ноябрь в Северной Гренландии».
Жюль Верн «80000 километров под водой»
«…Вскоре появились глыбы более крупного размера, блеск которых то - усиливался, то ослабевал… Бока некоторых плавучих ледяных гор – айсбергов – были исчерчены зелёными полосками, как будто прожилками сернокислой меди. Другие глыбы, подобно огромным аметистам, просвечивали насквозь. Третьи отражали солнечные лучи тысячами тысяч своих граней. Наконец, четвертые, запушенные снегом, казались грандиозными глыбами мрамора, которых хватило бы на постройку целого города».
Загадка
И в огне не горит, и в воде не тонет. (Лёд)
Фридрих «Гибель «Надежды».
Ледяной покров реки, массив ледника или айсберга – это, конечно, не один большой кристалл. Плотная масса льда обычно поликристаллическая, то есть состоит из множества отдельных кристаллов; их не всегда различишь, потому что они мелкие и все срослись вместе. Иногда эти кристаллы можно различить в тающем льду.
Р. Кент «Вид с Лисьего острова зимой. Аляска». 1929 год.
А.С. Пушкин «К Овидию»
«Свободные поля взрывал уж ранний плуг;
Чуть веял ветерок, под вечер холодея;
Едва прозрачный лед, над озером тускнея,
Кристаллом покрывал недвижные струи».
Левитан И.И. «Ранняя весна»
В природе лед иногда образуется непосредственно из газообразного состояния. В холодную сырую погоду на деревьях появляется иней.
Федор Сологуб
«…И ясный холод вдохновенья
Из грёз кристаллы создает…»
Искрятся на солнце ослепительные кристаллы снега, протянулись от обнаженных деревьев сине-голубые тени, розовым жемчугом переливается иней, застывший на ветках, восхищает хрустальная синева неба.
Картины русских художников Грабаря И.Э, Шишкина И., Левитана И.И., Сурикова В.И., Васнецова В.М. полны света, гармонии и красоты.
А.С. Пушкин «Зимнее утро»
«Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит».
Грабарь И.Э. «Зимнее утро»
Грабарь И.Э. «Зимний пейзаж» Грабарь И.Э. «Февральская лазурь»
Шишкин И. «Стало тускло. Скоро зима».
А.С. Пушкин «Евгений Онегин»
«Мелькает, вьётся первый снег,
Звездами, падая на брег».
Снег! Что может быть более непостоянным, более изменчивым? Вот он есть – и вдруг, подобно Снегурочке, он исчезает, тает. Сейчас он белый и пушистый, а завтра осел, стал серым, мокрым. Полежит немного и превратится в лед.
Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда.
Васнецов В.М. «Снегурочка».
С.Г. Островой «Снег»
А я всё гладил снег рукой,
А он все звездами отсвечивал…
На свете нет тоски такой, Которой снег бы не излечивал.
Он весь как музыка. Он – весть.
Его безудержность бескрайня.
Ах, этот снег… Не зря в нем есть
Всегда какая – нибудь тайна.
Шишкин И. «Зима в лесу»
Лю Дабай (китайский поэт) «Снег»
«Яркий снег слепит глаза людей,
Белый снег, он серебра белей,
Он своей поспорит белизной
С мягкой ватой, с рисовой мукой».
Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всех возможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается.
И.А. Бунин «На окне, серебряном от инея»
«На окне, серебряном от инея,
За ночь хризантемы расцвели.
В верхних стеклах – небо ярко-синее
И застреха в снеговой пыли».
Лед может образовываться на холодном оконном стекле из водяного пара, присутствующего в воздухе. Так появляются фантастические морозные узоры на окнах.
Грабарь И.Э. Зимний вечер 1903 год.
А.С. Пушкин «Евгений Онегин»
«В окно увидела Татьяна
Поутру побелевший двор,
Куртина, кровля и забор,
На стенах легкие узоры,
Деревья в зимнем серебре…»
Шишкин И. «Зима»
А.С. Пушкин «Евгений Онегин»
«Пришла, рассыпалась; клоками
Повисла на суках дубов;
Легла волнистыми коврами
Среди полей, вокруг холмов;
Брега с недвижною рекою
Сровняла пухлой пеленою;
Блеснул мороз. И рады мы
Проказам матушки зимы».
Суриков В.И. «Взятие снежной крепости»
Загадка
Что за звездочки чудные
На пальто и на платке?
Все сквозные, вырезные,
А возьмешь – вода в руке. (Снежинка)
Снежинки развиваются из мелких ледяных кристалликов, имеющих форму шестигранников. Во время сильных морозов (при температуре ниже -30 градусов) ледяные кристаллики выпадают в виде «алмазной пыли» - в этом случае на поверхности земли образуется слой очень пушистого снега, состоящего из тонких ледяных иголочек. В процессе своего движения внутри ледяного облака кристаллики растут за счет непосредственного перехода водяного пара в твердую фазу. Рост зависит от температуры и влажности воздуха.
Ганс Христиан Андерсен «Снежная королева»
«Раз зимой, когда шёл снег, он явился с большим увеличительным стеклом и поставил под снег полу своего синего пальто.
-Погляди на стекло, Герда, - сказал он.
Каждая снежинка казалась под стеклом куда больше, чем была на самом деле, и походила на роскошный цветок или десятиугольную звезду. Это было очень красиво.
-Видишь, как искусно сделано! – сказал Кай. – это гораздо интереснее настоящих цветов! Какая точность! Ни единой неправильной линии! Ах, если бы только они не таяли!»
В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твёрдых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы.
К.Д. Бальмонт
«Светлая – пушистая,
Снежинка белая,
Какая чистая
Какая смелая!».
Каждый отдельный кристаллик льда, каждая снежинка, хрупка и мала. Часто говорят, что снег падает, как пух. Но даже это сравнение, можно сказать, слишком «тяжёлое»: снежинка гораздо легче, чем пушинка. Десяток тысяч снежинок составляют вес одной копейки. Но, соединяясь в огромные количества вместе, снежные кристаллы могут остановить поезд, образовав снежные завалы, в несколько минут погубить самолёт, вызвав обледенение.
Тёрнер «Снежная буря».
П.А. Вяземский
«Снег сверху бьет, снег веет снизу,
Нет воздуха, небес, земли,
На землю облака сошли,
На день, насунув ночи ризу».
Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США; она имела диаметр около 38 см. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.
В облаках, в глубинах Земли, на вершинах гор, в песчаных пустынях, в озерах, морях и океанах, в доменных печах, в аппаратах химических заводов, в научных лабораториях, в клеточках растений, в живых и мертвых организмах - везде встречаем мы кристаллы.
Академик А.Е. Ферсман писал «Почти весь мир кристалличен. В мире царит кристалл и его твердые прямолинейные законы».
Разные физические науки изучают свойства, строение, особенности кристаллических тел.
Кристаллография изучает идеальные кристаллы c позиций законов симметрии и сопоставляет их с кристаллами реальными.
Структурная кристаллография занимается определением внутренней структуры кристаллов и классификацией кристаллических решеток.
Кристаллооптика изучает оптические свойства кристаллов.
Кристаллохимия изучает закономерности образования кристаллов из различных веществ и в разных средах.
А ещё кристаллографии принадлежит почётная роль связующего звена между самыми разными сторонами духовного мира человека. Наверное, наиболее глубоко выразил это обстоятельство Н.А. Морозов, крупный учёный, поэт, многолетний узник Шлиссельбургской крепости, в стихотворении, посвящённом Е.С. Фёдорову:
В недрах стеклянных фиалов
Словно волшебный скульптóр
Светлые грани кристаллов,
Лепит бесцветный раствор.
В нас из мечтаний неясных,
Мыслей, томлений и дум
Грёзы творений, прекрасных
Вечно ваяет наш ум.
Родствен семье минералов
Мир бестелесных идей.
Грёзы, как грани кристаллов,
Вкраплены в души людей.
Кто придумал проблему «физиков и лириков»? Физика никак не противоречит поэзии. Научное познание природы и её поэтическое восприятие идут рука об руку, взаимно обогащая друг друга. Знание физики природных явлений позволяет ещё сильнее ощутить их внутреннюю гармонию и красоту; в свою очередь, ощущение этой красоты есть дополнительный и притом мощный стимул к дальнейшему исследованию. Сбываются слова Г. Флобера, который предсказывал: «Чем дальше, тем Искусство становится более научным, а Наука более художественной; расставшись у основания, они встретятся когда – нибудь на вершине».
