Пьер и Мария Кюри - [7]

Шрифт
Интервал

Принцип симметрии дает пример подобной же эволюции. Понятие симметрии могло быть подсказано прежде всего наблюдением над природой: последняя, правда в несовершенном виде, дает нам примеры симметрии уже в строении животных и растений, еще совершеннее симметрия выступает, когда дело касается кристаллических минералов. Тут сама природа как бы подсказывает понятие о плоскости симметрии и об оси симметрии. Предмет обладает плоскостью симметрии, если его можно разделить на две части, из которых каждая представляет как бы зеркальное изображение другой; приблизительно это имеет место в форме тела человека и многих животных. Предмет обладает осью симметрии n-ного порядка, если он совмещается сам с собой при поворачивании вокруг этой оси на n-ную часть окружности; так, правильный цветок с четырьмя лепестками имеет ось симметрии четвертого порядка. Кристаллы вроде каменной соли или квасцов обладают несколькими плоскостями симметрии и несколькими осями различного порядка.

Геометрия учит нас элементам симметрии многогранников и учит нас открывать между этими элементами необходимые соотношения, позволяющие соединять их в группы. Знание этих групп очень полезно для установления рациональной классификации форм кристаллов в небольшое число систем, из которых каждая происходит от простой геометрической формы: так, правильный октаэдр принадлежит к той же системе, что и куб, потому что группировка осей и плоскостей симметрии в обоих случаях одна и та же.

При изучении физических свойств кристаллизованного вещества необходимо дать себе отчет в симметрии этого вещества; оно, вообще говоря, анизотропно, то есть обладает свойствами, не одинаковыми во всех направлениях, между тем как такие среды, как стекло или вода, изотропны (в этом случае все направления одинаковы). Изучение оптики показало, что распространение света в кристалле зависит от элементов его симметрии.

То же самое можно сказать о теплопроводности и электропроводности, о намагничивании и поляризации кристаллов.

Размышляя об отношениях между причинами и следствиями, проявляющимися при этих явлениях, Пьер Кюри был принужден дополнить и расширить понятие симметрии, рассматривая ее как состояние пространства, характерное для среды, где происходит данное явление. Для определения этого состояния надо не только дать себе отчет о строении среды, но и о состоянии движения изучаемого объекта, а также о физических факторах, действующих на него. Так, прямой круговой цилиндр имеет плоскость симметрии, перпендикулярную к своей оси в ее середине, и бесконечное число плоскостей симметрии, проходящих через ось. Если этот цилиндр вращается вокруг своей оси, первая плоскость симметрии остается, но все остальные исчезают; если же, кроме того, сквозь цилиндр в длину его проходит электрический ток, то при этом уже не сохраняется никакой плоскости симметрии.

Для каждого явления следует определять элементы симметрии, совместимые с его существованием: одни из этих элементов могут существовать наряду с некоторыми явлениями, но они не являются необходимыми. «Действительно, необходимо лишь, чтобы некоторые из этих элементов симметрии не существовали. Дисимметрия творит явление. Когда несколько явлений накладываются друг на друга, дисимметрия возрастает».

Как следствие вышеприведенных соображений Пьер Кюри формулирует общий закон, уже цитированный выше, достигающий высшей степени обобщения и абстракции. Синтез, полученный таким путем, кажется окончательным, и остается только вывести все следствия.

Для этого нужно определить особую симметрию каждого явления и ввести классификацию, позволяющую ясно видеть основные группы симметрии. Масса, электрический заряд, температура имеют один и тот же тип симметрии, называемый скалярным; это есть, иначе говоря, симметрия сферы. Поток воды или постоянный электрический ток имеют симметрию стрелы типа полярного вектора. Симметрия прямого кругового цилиндра принадлежит к типу тензора. Вся физика кристаллов может быть сведена к тому, что вместо определенных специфических явлений изучаются только геометрические и аналитические отношения между некоторыми величинами, из которых одни рассматриваются как причины, а другие — как следствия.

Так, изучение электрической поляризации, вызываемой электрическим полем, сводится к изучению отношения между двумя системами векторов и к написанию системы линейных уравнений, содержащих девять коэффициентов; та же система уравнений остается в силе для соотношений между электрическим полем и электрическим током в кристаллах-проводниках или для случая известного градиента температуры и теплового потока; только значение коэффициентов должно быть изменено. Точно так же все особенности пьезоэлектрических явлений могут быть предусмотрены изучением общего отношения между вектором и системой тензоров; все богатство явлений упругости зависит от отношения между двумя системами тензоров, которые содержат в общем случае 36 коэффициентов.

По этим выводам можно дать себе отчет о большом философском значении понятий симметрии, встречающихся в каждом явлении природы, глубокий смысл которых был так хорошо определен ясной мыслью Пьера Кюри. Интересно здесь вспомнить то соотношение, которое видел Пастер между этими понятиями и явлениями жизни. «Вселенная, — говорил он, — асимметричное целое. Я склоняюсь к мысли, что жизнь, как она нам является, должна быть функцией несимметричности вселенной или функцией следствий, которые она влечет за собой».


Еще от автора Ева Кюри
Мария Кюри

Ни одна женщина-ученый не пользовалась такой известностью, как Мария Кюри. Ей было присуждено десять премий и шестнадцать медалей. М. Кюри была избрана почетным членом ста шести научных учреждений, академий и научных обществ. Так, в частности, она была почетным членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии в Москве, с 1912 г. – членом Института экспериментальной медицины в Петербурге, с 1914 г. ~ почетным членом научного института в Москве и с 1926 г. – почетным членом Академии наук СССР.Биография Марии Кюри написана ее младшей дочерью Евой, журналистом по профессии.


Рекомендуем почитать
В.Грабин и мастера пушечного дела

Книга повествует о «мастерах пушечного дела», которые вместе с прославленным конструктором В. Г. Грабиным сломали вековые устои артиллерийского производства и в сложнейших условиях Великой Отечественной войны наладили массовый выпуск первоклассных полевых, танковых и противотанковых орудий. Автор летописи более 45 лет работал и дружил с генералом В. Г. Грабиным, был свидетелем его творческих поисков, участвовал в создании оружия Победы на оборонных заводах города Горького и в Центральном артиллерийском КБ подмосковного Калининграда (ныне город Королев). Книга рассчитана на массового читателя. Издательство «Патриот», а также дети и внуки автора книги А. П. Худякова выражают глубокую признательность за активное участие и финансовую помощь в издании книги главе города Королева А. Ф. Морозенко, городскому комитету по культуре, генеральному директору ОАО «Газком» Н. Н. Севастьянову, президенту фонда социальной защиты «Королевские ветераны» А. В. Богданову и генеральному директору ГНПЦ «Звезда-Стрела» С. П. Яковлеву. © А. П. Худяков, 1999 © А. А. Митрофанов (переплет), 1999 © Издательство Патриот, 1999.


«Еврейское слово»: колонки

Скрижали Завета сообщают о многом. Не сообщают о том, что Исайя Берлин в Фонтанном дому имел беседу с Анной Андреевной. Также не сообщают: Сэлинджер был аутистом. Нам бы так – «прочь этот мир». И башмаком о трибуну Никита Сергеевич стукал не напрасно – ведь душа болит. Вот и дошли до главного – болит душа. Болеет, следовательно, вырастает душа. Не сказать метастазами, но через Еврейское слово, сказанное Найманом, питерским евреем, московским выкрестом, космополитом, чем не Скрижали этого времени. Иных не написано.


Градостроители

"Тихо и мирно протекала послевоенная жизнь в далеком от столичных и промышленных центров провинциальном городке. Бийску в 1953-м исполнилось 244 года и будущее его, казалось, предопределено второстепенной ролью подобных ему сибирских поселений. Но именно этот год, известный в истории как год смерти великого вождя, стал для города переломным в его судьбе. 13 июня 1953 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли решение о создании в системе министерства строительства металлургических и химических предприятий строительно-монтажного треста № 122 и возложили на него строительство предприятий военно-промышленного комплекса.


Воспоминание об эвакуации во время Второй мировой войны

В период войны в создавшихся условиях всеобщей разрухи шла каждодневная борьба хрупких женщин за жизнь детей — будущего страны. В книге приведены воспоминания матери трех малолетних детей, сумевшей вывести их из подверженного бомбардировкам города Фролово в тыл и через многие трудности довести до послевоенного благополучного времени. Пусть рассказ об этих подлинных событиях будет своего рода данью памяти об аналогичном неимоверно тяжком труде множества безвестных матерей.


Старорежимный чиновник. Из личных воспоминаний от школы до эмиграции. 1874-1920 гг.

Мемуары Владимира Федоровича Романова представляют собой счастливый пример воспоминаний деятеля из «второго эшелона» государственной элиты Российской империи рубежа XIX–XX вв. Воздерживаясь от пафоса и полемичности, свойственных воспоминаниям крупных государственных деятелей (С. Ю. Витте, В. Н. Коковцова, П. Н. Милюкова и др.), автор подробно, объективно и не без литературного таланта описывает события, современником и очевидцем которых он был на протяжении почти полувека, с 1874 по 1920 г., во время учебы в гимназии и университете в Киеве, службы в центральных учреждениях Министерства внутренних дел, ведомств путей сообщения и землеустройства в Петербурге, работы в Красном Кресте в Первую мировую войну, пребывания на Украине во время Гражданской войны до отъезда в эмиграцию.


Фернандель. Мастера зарубежного киноискусства

Для фронтисписа использован дружеский шарж художника В. Корячкина. Автор выражает благодарность И. Н. Янушевской, без помощи которой не было бы этой книги.