Не следует думать, что всё разнообразие льдов или хотя бы его часть можно получить в нормальных, привычных нам условиях, скажем, заморозив воду до крайне низкой температуры. Нет. При нормальном давлении всегда будет получаться один-единственный лёд Ih c гексагональной структурой, подобной пчелиным сотам.
Именно этот лёд мы наблюдаем в природе и в собственном холодильнике. Протоны в нём не упорядочены, то есть способны занимать какие угодно места на соединяющих атомы кислорода водородных связях. Причём это состояние лёд Ih сохраняет при охлаждении вплоть до абсолютного нуля.
Даже моделировать ничего не нужно, это всё уже есть в природе. Исследователь должен просто внимательно наблюдать картину природы, её структура заложена в самой геометрии пространства и более того, как ни удивительно, даже сама последовательность чисел уже имеет свою структуру.
Классическим примером возникновения пространственной упорядоченной структуры считается возникновение ячеек Анри Бенара. В 1900 году появилась научная статья этого автора с фотографией структуры, напоминающей пчелиные соты. Данная структура возникала в широком плоском сосуде, наполненном ртутью и подогреваемом снизу. В слое ртути (или другой вязкой жидкости) при разогреве возникает разница температур между нижней и верхней поверхностью. При достижении некоторого критического значения разницы температур в слое можно наблюдать образование одинаковых шестигранных призм. В центральной части такой призмы разогретая снизу жидкость поднимается вверх, а по граням охлажденная жидкость опускается вниз. Такая структура поддерживается за счет неоднородности распределения температуры по толщине слоя жидкости. Неоднородность температуры создается притоком энергии (разогревом) с нижней стороны слоя жидкости и оттоком энергии с верхней поверхности слоя.
Можно конечно говорить о том, что кристаллы строятся сообразно со структурой симметрии атомов и молекул. Но откуда берётся сама эта симметрия? А живая природа даёт нам и другие удивительные примеры именно такой симметрии.
Достарыңызбен бөлісу: |