ПРЕДИСЛОВИЕ 3
БЕСЕДА ПЕРВАЯ 7
БЕСЕДА ВТОРАЯ 30
БЕСЕДА ТРЕТЬЯ 52
БЕСЕДА ЧЕТВЕРТАЯ 74
БЕСЕДА ПЯТАЯ 93
БЕСЕДА ШЕСТАЯ 119
БЕСЕДА СЕДЬМАЯ 142
БЕСЕДА ВОСЬМАЯ 163
БЕСЕДА ДЕВЯТАЯ . 191
БЕСЕДА ДЕСЯТАЯ 218
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 239
В этой небольшой книге мы расскажем о кристал-лофизике. О ней написано много и... мало. Много по¬тому, что в любом учебнике по физике твердого тела и кристаллографии обязательно есть раздел, где опи¬сываются физические свойства кристаллов, имеются и специальные учебники, и монографии по многим ее разделам. Мало потому, что почти везде излагаются просто отдельные физические свойства (чаще всего оптические) различных кристаллов. Кристаллофизика — логически замкнутая область науки, имеющая свой предмет — физические свойства кристаллов и свой специфический метод — симметрию,— подменяется большим количеством фактов из физики твер¬дого тела.
Кристаллофизика как наука о связи физических свойств кристаллов с их симметрией возникла на ру¬беже нашего века благодаря трудам Ф. Неймана, В. Фойгта, П. Кюри. Ими были сформулированы первые основные законы кристаллофизики, введено понятие симметрии физических явлений — фундаментальное понятие кристаллофизики. Однако отцом современной кристаллофизики по праву считается академик Алексей Васильевич Шубников (1887— 1970 г. г.). Он ввел понятие о симметрии математических величин и тем самым по-новому подошел к формулированию многих основных законов, устанавли¬вающих связь симметрии кристаллов и явлений, симметрии причины и следствия, играющих важную роль в кристаллофизике. Вершиной его достижений явля¬ется введение понятия антисимметрии и ее примене¬ние в кристаллофизике *. Эта книга посвящается па¬мяти академика А. В. Шубникова.
В трудах классиков кристаллофизики и прежде всего академика А. В. Шубникова мы находим не скопление разрозненных фактов о физических свой¬ствах кристаллов, а строгую, гармоничную, упорядо¬ченную и красивую систему. Это мы хотели прежде всего дать почувствовать читателю. Поэтому в книге мало описаний конкретных физических свойств, ма¬ло числовых примеров, но много общих понятий и законов.
Кристаллофизика считается трудной для популя¬ризации из-за своего довольно сложного математиче¬ского аппарата — векторной и тензорной алгебры. Причем, как ни в одной науке, математика настолько брганически входит в плоть кристаллофизики, что никакое «хирургическое» вмешательство уже невоз¬можно. Поэтому мы стремились предельно просто и понятно вводить алгебраический аппарат во всех слу-чаях, привлекая и геометрические иллюстрации.
Эта специфика сделала книгу доступной широкому кругу читателей.
Эта книга предназначена студентам-физикам и химикам, инженерам — специалистам в области ма¬шиностроения, химической технологии, электроники, кибернетики и т. п. Для них всех соприкосновение с миром кристаллов наверняка не пройдет бесследно. Она будет интересна специалистам по физике твердо¬го тела. Мы надеемся, что и они смогут найти в ней рассмотрение хорошо им известных физических явлений в кристаллах с другой, симметрийиой, точки зрения. Наконец, многие разделы книги, не требующие специальных познаний, вполне по силам и школьни¬кам старших классов.
Не требуется специальных знаний и для того, что¬бы почувствовать удивительную красоту и строгую гармонию кристаллофизики. Для этого там, где было возможно, мы старались передать слово основополож¬никам кристаллофизики, ибо никто лучше самих соз-дателей не сможет рассказать о своем детище. Мы на¬деемся, что цитаты, иногда обширные, из трудов корифеев кристаллографии и кристаллофизики Пьера и Жака Кюри, В. Фойгта, Ю. В. Вульфа, А. В. Шубни-кова, Н. В. Белова дадут возможность читателю по¬чувствовать «дух кристаллофизики» — науки, по нашему мнению, замечательной.
Эта книга не учебник кристаллофизики. Однако читать ее надо последовательно, так как каждая беседа непосредственно связана с предыдущей, и поня¬тия, введенные в одной какой-либо беседе, далее вновь не разъясняются. В результате читатель сможет получить некоторые фактические сведения из кристаллофизики и научиться, хотя и в элементарной форме, пользоваться ее законами.
Автор приносит благодарность рецензенту изда-тельства проф. Я. Е. Гегузину за ценные замечания, 5 большинство из которых были учтены при оконча¬тельной доработке рукописи, В. К. Новику и Б. А. Струкову за некоторые материалы о Ф. Неймане и В. Фойгте, Н. А. Романюку за фотографию доменной структуры сегнетовой соли, М. В. Сониной и А. А. Сонину за брлыпую помощь в оформлении рукописи.
А. С. Сонин
Сонин Анатолий Степанович
Заслуженный деятель науки России, доктор физико-математических наук, доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН. Область научных интересов — физика и физическая химия твердых и жидких кристаллов, в частности симметрия, пьезоэлектрические и упругие свойства. В области жидких кристаллов им получены интересные результаты при исследовании электрооптических свойств жидкокристаллических композитов, лиотропных органических и минеральных кристаллов. Кроме того, А. С. Сонин занимается историей и популяризацией науки.
