Авторизация  |  Регистрация на сайте  |  Забыли пароль?
Логин: 
Пароль: 
Интересное

Морозные узоры, появляющиеся в жилище человека, во многих отношениях интереснее снежинок. И хотя они весьма просты по химическому составу, узоры эти отличаются большим разнообразием, своеобразной структурой и часто напоминают формы организмов или их частей. Немцы называют такие узоры "айсблюмен", то есть ледяные цветы. И в самом деле, среди них часты древовидные образования и волокнистые структуры.

Наш выдающийся биолог К.А.Тимирязев указывал на сходство густо заросшего разнообразными растительными формами клочка земли с фантастическими ландшафтами, которые мороз рисует на окнах: "Во втором случае мы увидим те же травчатые узоры, напоминающие листья папоротника или пальмы, то же бесконечное разнообразие самых причудливых форм... Картины сходные, но как различен строй мыслей, вызываемых той и другой".


Сходство с растениями многих морозных узоров действительно удивительное. Один из рисунков квалифицированный ботаник принял за фотографию чертополоха, в других - очевидное сходство с деталью классического коринфского капителя, листьями пальмы, корневищем растения с отходящими от него листьями, подобием мхов и лишайников. Попадаются и узоры, состоящие из нитей, часто с параллельными отростками.

Сходство морозных узоров друг с другом подмечено и физиками и ботаниками, однако ни те, ни другие много над этим не размышляли. Объяснение тому на первый взгляд простое. Физики так завалены своей потрясающе трудной и вместе с тем плодотворной работой, что им некогда заниматься такими пустяками, как морозные узоры, а ботаников это не касается: ведь это же не растения, а только образования, случайно сходные с ними. "Ничья земля", на которую никто не претендует...

Но можно указать и на гораздо более глубокие причины такого равнодушия ученых к красоте и правильности морозных узоров - надо лишь добавить к наблюдениям размышления. Перед нами - случай сходства совершенно различных образований. Чем вообще может объясняться сходство?


Первое основание для сходства - просто случай: облака принимают иногда фигуры людей, коней, одна скала в Крыму чрезвычайно сходна с бюстом Екатерины II в профиль и т. п. В старину любили гадать, выливая в холодную воду расплавленный воск или олово, и по образовавшимся фигурам судить о будущем.

Второе основание - история. Большое сходство в расположении костей и других частей организма современная сравнительная анатомия объясняет тем, что очень внешне несходные организмы, например, лошадь и летучая мышь, имели чрезвычайно сходных или даже тождественных предков.

Третье основание - приспособление: форма тела дельфина и акулы в общем сходна, так как она отвечает задаче обтекаемости, позволяющей достигнуть возможно большей скорости; даже современные подводные лодки не достигли скорости некоторых рыб.

Четвертое основание: влияние внешних условий, то, что можно назвать экологическим основанием. Это - чисто пассивное приспособление к окружающим условиям, подобно тому как жидкость, налитая в рюмку, принимает форму полости рюмки. По сравнению с сердцем, легкими, почками печень не имеет своей формы: она просто заполняет промежутки между остальными органами.


Пятое основание: миметизм, то есть сходство организма, например некоторых мух, жуков или бабочек, с другим организмом - пчелой, осой, - защищенным своей ядовитостью. Это тоже входит в экологическое сходство в широком смысле слова, но "среда" здесь является другим организмом. Шестое основание: химический состав. И, наконец, седьмое, вероятно, самое обширное и разнородное основание: математические и физические законы роста и строения тел.

Какое же основание можно привести для сходства морозных узоров и частей организмов? Сразу надо отвергнуть случайное сходство. Мы не удивляемся, если видим облако, похожее, скажем, на лошадь, но что бы мы сказали, если бы увидели в облаках целый табун лошадей? А в морозных узорах мы как раз и наблюдаем на одном стекле целые табуны сходных образований. Естественно, отпадают и основания второе, третье и пятое. Отпадает и шестое, так как химический состав во всех узорах — вода, почти химически чистая, ибо узор осаждается из водяных паров, а между химическим составом воды и растений сходство только то, что в растениях много воды.

Остаются только два - четвертое и седьмое основания. Но и влиянием внешних условий трудно объяснить разнообразие узоров: ведь очень часто на двух соседних стеклах - самые разнообразные рисунки и даже на одном стекле могут быть разные образования. Остается, следовательно, седьмое: законы образования твердых тел из пара, то есть частные случаи законов кристаллизации.

И вот тут-то мы начинаем понимать, почему физики до сих пор не удосужились как следует заняться этими узорами. Ответ на это нам дает история кристаллографии и минералогии. Разнообразие естественных кристаллов давно поражало ученых, но даже великие умы терялись в этом калейдоскопе форм.


Знаменитый Бюффон в конце XVIII столетия выражал мысль, что формы кристаллизации более разнообразны, чем какой-то другой признак, отличающий минералы. Естественно, признавая такое разнообразие, зависящее, конечно, от внешних условий, ученые типа Бюффона не могли построить рациональную классификацию кристаллов.

Современники и соотечественники Бюффона - Роме де Лиль и особенно Гаюи - считали, что главное - не внешние условия, а структура и геометрия, и одно это предположение уже привело к открытию некоторых точных законов. Но в начале XIX века выдающийся шведский химик Берцелиус выдвинул положение, что минералогия есть просто часть химии и никакой иной научной базы, кроме химической, иметь не может. Возникла полемика с Гаюи, отстаивавшим геометрический подход.

Противники не примирились, но в конце XIX века геометрическая линия Гаюи завершилась одним из величайших триумфов математического естествознания - построением в 189! году строго рациональной систематики кристаллов Е.С.Федоровым и А.Шенфлисом. Оказалось, что есть всего 7 систем. 32 класса и 230 возможных комбинации симметрии и за пределы этой системы ни один из кристаллов выйти не может.


Те ученые, которых интересовала химия, а не геометрия, не остались в накладе. Ведь новая система продолжает принцип Гаюи: все кристаллы состоят из одинаковых элементов, полностью заполняющих пространство. Именно эта идея и была развита Федоровым в учении о стереоэдрах - многогранниках, заполняющих пространство, и параллелоэдрах - частный случай стереоэдров. заполняющих пространство при параллельном перенесении. Он даже нашел новые параллелоэдры. не известные ранее, которые и названы по справедливости "телами Федорова".

Метод Федорова, находясь в полном согласии с химическими представлениями, шире химнн, так как основан на чисто геометрических постулатах, могущих иметь приложение и за пределами химии. Но значит ли, что подход к систематике минералов Федорова является единственным, что он исчерпывает всю кристаллографию и минералогию? Конечно, нет. Уже в XX веке другой наш выдающийся ученый, А.Е.Ферсман, превосходно зная и, конечно, восхищаясь геометрической классификацией, сделал попытку внести исторический элемент в классификацию минералов, исходя из гипотез, связанных с очагами их новообразования.

Hу, а как Бюффон, как экологическое направление - объяснение разнообразия внешними условиями? Вовсе сдано в архив? Тоже нет. Сейчас разрабатывается теория, стремящаяся объяснить, почему из огромного разнообразия мыслимых форм кристаллов в одних случаях мы имеем для того же вещества одни формы, в других - другие. Как в генетике организмов особенности образовавшегося организма (фенотип) являются равнодействующей генотипа (наследственная основа) и внешней среды, так и в образовании кристаллов влияние внешней среды имеет огромное значение.


Еще в большей степени условия образования сказываются на снежинках, богатство форм которых поражало всех наблюдателей. Здесь уже нарушен основной постулат: заполнение пространства. Лучи снежинок могут торчать в стороны, и на каждом луче получаются дополнительные отростки, совсем не вытекающие из гексагональной (шестилучевой) симметрии. Но вся снежинка, как правило, подчинена шестилучевой симметрии: это почти единственное, что осталось от рациональной систематики кристаллов.

Переходя же к ледяным узорам, мы видим, что всякий след шестилучевой симметрии и вовсе исчезает. Классификация Е.С.Федорова к ледяным узорам не приложима, так как здесь совершенно не действует основной постулат Федорова: заполнение пространства элементами данного тела.

Нет федоровских форм симметрии, а имеется все-таки какая-то новая симметрия, свойственная самому телу, а не внесенная извне, как в калейдоскопе. Ледяные узоры — не калейдоскопические фигуры.

Видимо, мыслима какая-то новая кристаллография, которую с полным правом, по образцу неевклидовой геометрии, можно назвать "нефедоровской" и которая должна быть построена на своих постулатах, возможно, весьма общих с постулатами, лежащими в основе некоторых форм биологической симметрии.

Очевидно, что физики обращали так мало внимания на ледяные узоры не потому, что это считали пустяками (для истинного ученого нет пустяков в природе), а потому, что еще не наступил момент для нарождения нефедоровской кристаллографии.


Развитие биологии убедило ученых, что есть в природе законы, ограничивающие многообразие форм и регулирующие развитие. Я упомяну прежде всего закон гомологических рядов незабвенного Николая Ивановича Вавилова и учение о номогенезе, развитое Львом Семеновичем Бергом.

Седьмое основание сходства, игнорируемое в биологии (его вытеснило второе - историческое обоснование), все больше и больше привлекает к себе внимание, и тогда мы и на ледяные узоры можем посмотреть совсем иными глазами.

Сейчас мы начинаем понимать, что есть, видимо, законы, управляющие образованием форм в биологии, и некоторые из них сходны с законами, управляющими образованием форм на некоторых уровнях неорганического мира.

Своеобразные формы симметрии давно обращали внимание ученых у ряда низших организмов (радиолярии, губки и другие). Сходство узоров и листьев приобретает глубокий смысл и побуждает нас пытаться раскрыть эти неизвестные законы вместе с физиками и математиками.


В заключение - несколько слов по вопросу, о котором серьезные биологи предпочитают не разговаривать, - о красоте. Ледяные узоры очень красивы и, я слыхал, служат даже образцом для наших северных кружевниц.

А что такое красота? Одно из самых загадочных явлений природы. И как в законах строения и развития природных тел мы имеем разные уровни, так есть они и в прекрасном.

И на самом высшем уровне, может быть, находятся абстрактнейшие математические теории и высшие музыкальные творения гениальных композиторов. Не всем дано подняться на эти вершины, но, как в капле воды отражается солнце, так некоторый намек на высшую красоту мы можем постичь, внимательно рассматривая такое скромное явление природы, как ледяные узоры на стеклах. Мудро сказано в Талмуде: "Чтобы познать невидимое, смотри внимательнее на видимое".

11 июля 2008      Автор: admin      Просмотров: 9079      Комментарии

Другие статьи из этой рубрики

История окон из ПВХ

Чтобы понять чем хороши и почему пользуются популярностью пластиковые окна, почему стоит их покупать и устанавливать, стоит ли заменять на них старые деревянные окна и рамы - обратимся к небольшому экскурсу в историю.

Окно - как много в этом слове

Этимология окна, значения слова окно, символизм и мифология окна, окно – по-библейски, мир типов окон и оконных систем, окно как термин российского архитектурного наследия, терминологии окон и светопрозрачных конструкций, окна в стихах, поэзии, прозе, загадках. Это многоликое окно...

PRO-ОКНА (или как выбрать качественные пластиковые окна)

Современные пластиковые окна представляют собой, по сути, конструктор, который собирают из нескольких основных систем, или элементов.

Дизайнерские решения от компании Консиб

Окна всегда играли важную роль в создании интерьера и внешнего облика зданий. Каждая эпоха предлагала свое трактование эстетики стенного отверстия, предназначенного для освещения помещения! Византийские вытянутые окна, закругленные кверху, аскетичные окна-бойницы романского периода европейской истории, строгие готичные стрельчатые арки, украшенные витражами, причудливые по форме окна стиля барокко, строгие прямоугольные окна периода классицизма

Самые бесполезные переделки в доме

Британские риэлторы огласили рейтинг самых бесполезных переделок в доме…, - казанским домовладельцам должно прислушаться?

Добавить комментарий

Для того, чтобы добавить комментарий, всем зарегистрированным посетителям надо ввести свой логин и пароль. Кликните на ссылке "Авторизация" в самом верху страницы, и откроется форма для ввода логина и пароля. Если у вас еще нет логина, предлагаем вам зарегистрироваться на сайте. Процедура регистрации очень простая и быстрая. Буквально в течение минуты у вас появится возможность задавать вопросы, общаться с другими пользователями, комментировать статьи, в общем участвовать в жизни сайта. Добро пожаловать!

Warning: file_get_contents() [function.file-get-contents]: URL file-access is disabled in the server configuration in /home/www/okna-kazan.ru/index.php(90) : eval()'d code on line 46

Warning: file_get_contents(http://www.biznesmenu.ru/_inc/script/net_portal.inc) [function.file-get-contents]: failed to open stream: no suitable wrapper could be found in /home/www/okna-kazan.ru/index.php(90) : eval()'d code on line 46
 

Бизнесмену.ру © 2008
Написать письмо

"Окна в Казани" - интернет-портал об окнах и оконных аксессуарах. Казанская энциклопедия оконного бизнеса. Все виды окон и оконных конструкций, оконный словарь, аналитические обзоры и статьи по окнам, последние новости о рынке окон. База данных производителей, изготовителей и продавцов окон, продажа пластиковых окон в Казани, установка деревянных окон в Казани, ремонт алюминиевых окон в Казани, монтаж мансардных окон и балконов в Казани.

Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения активной гиперссылки на сайт "Окна в Казани" (www.okna-kazan.ru) рядом с опубликованным материалом.

"Окна в Казани" - участник сети проектов Бизнесмену.ру
Подробнее о проекте | Размещение рекламы на сайте | Добавить вашу организацию в каталог
Дизайн и разработка сайтов