симметрии, согласно которому для кристаллов возможны оси симметрии лишь первого, второго, третьего, четвертого и шестого порядков. Таким образом, на кристаллических фигурах никогда не бывает симметрии пятого порядка, а также осей симметрии выше шестого. Однако был найден важнейший закон, проводящий разницу между симметрией кристаллов и симметрией растений и животных. Для кристаллов пятерные оси и оси порядка выше шестого категорически запрещены. Но жизнь умудрилась получить квазисимметрию и квазикристаллы. Как получить квазикристаллы? При нестандартных условиях образуется сплав, упорядоченный в узоре, характерном для симметрии икосаэдра, который наряду с додекаэдром обладает осями симметрии 5-го порядка (то есть симметрия зависит от условий их образования). Исходя из этого, можно сделать три предположения, при каких условиях произошло жизнеобразование:
1. Живое образовалось в условиях совершенно не похожих на сегодняшние условия.
2. Произошел фазовый переход в окружающем пространстве, изменение ее симметрии.
3. Трудно представить – строение веществ было иным.
Кристалл – строго упорядоченное состояние вещества; атомы (или молекулы) находятся в узлах правильной решетки, никуда особо не движутся, а только слегка колеблются около положения равновесия. Жидкость же, напротив, есть совершенно неупорядоченное состояние вещества; атомы в ней движутся хаотично. Поэтому плавление происходит, когда атомы твердого тела начинают колебаться настолько сильно, что могут «сорваться» со своих мест и начать свободно гулять по кристаллу. Вот так на атомарном уровне выглядит кристалл, а так выглядит жидкость. Самая интересная часть – пропущена. Мы так и не ответили на вопрос, как зарождается фазовый переход, как же начинается плавление. Целый ворох вопросов. И задавая их, мы уже понимаем, что окунулись совершенно в другую область физики. В область, которая изучает не только стабильные начальные и конечные состояния системы, но и то, как процесс разворачивается во времени, как одно переходное, нестабильное состояние сменяет другое. Эта область физики называется кинетикой, в самом широком смысле этого слова. Существуют ли особенности плавления двухмерных кристаллов. Такая постановка вопроса может вызвать у читателя некоторое недоумение: а что, есть какая-то разница в поведении 1-, 2– и 3-мерных кристаллов? Да, оказывается, разница имеется, и притом существенная! Плавление двухмерных кристаллов оказалось настолько интересным и необычным процессом, что исследователи стали искусственно создавать двухмерные кристаллы (а точнее, системы, которые ведут себя как двухмерные кристаллы) с целью проверить предсказания теории. По современным представлениям плавление обычного, трехмерного кристалла происходит так. При повышении температуры амплитуда тепловых колебаний увеличивается, а значит возрастает подвижность отдельных атомов и групп атомов. Это – так называемая стадия предплавления. При температуре, равной температуре плавления, концентрация дефектов достигает критического значения – материал теряет прочность, кристалл распадается на множество мелких островков, которые начинают «плавать». При дальнейшем подводе тепла эти островки разваливаются на отдельные атомы – так получается жидкая фаза. Почему