Richard Dawkins, "The Magic of Reality: How We Know What's Really True" / Ричард Докинз, "Магия реальности: откуда мы знаем что является правдой": 4. What are things made of? / Из чего сделаны вещи?
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Именно форму мы обычно имеем в виду под "кристаллом". tsh73 24.02.12 в 10:48 |
|
|
Некотрые "солдаты" способны "ходить строем" несколькими способами, создавая разные кристаллы. tsh73 24.02.12 в 08:55 Некоторые "солдаты" способны "выстраиваться" несколькими способами, создавая весьма разнообразные кристаллы. cosinus 22.03.12 в 18:32 |
||
|
Атомы углерода, построенные одним образом, образуют легендарно твердые кристаллы алмаза. tsh73 24.02.12 в 08:58 |
||
|
Но если они выстроятся по-другому, они образуют кристаллы графита, настолько мягкого, что его используют как смазку. tsh73 24.02.12 в 08:58 |
||
|
Мы думаем о кристаллах как о прекрасных прозрачных объектах, и даже описываем другие вещи, например чистую воду, как "кристально чистые". tsh73 24.02.12 в 09:00 |
||
|
Но в действительности, твердое вещество в основном состоит из кристаллов, и в основном твердое вещество непрозрачно. tsh73 24.02.12 в 09:01 Но в действительности, наиболее твердое вещество состоит из кристаллов, и наиболее твердое вещество непрозрачно. cosinus 22.03.12 в 18:36 |
||
|
Кусок железа состоит из множества мельчайших кристаллов, сложенных вместе, каждый из кристаллов состоит из миллионов атомов, выстроенных "как на параде" подобно атомам углерода в кристалле алмаза. tsh73 24.02.12 в 09:10 |
||
|
Свинец, алюминий, золото, медь - все состоят из кристаллов соответствующих им типов атомов. tsh73 24.02.12 в 09:14 |
||
|
Так же камни, такие как гранит или песчаник - но они часто являются смесями множества разных типов мельчайших кристаллов, сложенных вместе. tsh73 24.02.12 в 09:13 |
||
|
Песок тоже кристаллический. tsh73 24.02.12 в 09:15 |
||
|
Фактически, многие песчинки - это просто маленькие куски камня, сточенные водой и ветром. tsh73 24.02.12 в 09:16 |
||
|
То же самое верно для грязи, с добавлением воды или других жидкостей. tsh73 24.02.12 в 09:17 |
||
|
Часто, частицы песка и грязи уплотняются снова, создавая новые породы, называемые "осадочными" - потому что это отвердевшие осадки песка и грязи. tsh73 24.02.12 в 09:19 |
||
|
("Осадок" - это частички твердого вещества, оседающие на дне жидкости, например в реке, или озере, или море.) tsh73 24.02.12 в 09:20 |
||
|
Песок в песчанике в основном состоит из кварца и полевого шпата, двух распространенных кристаллов в земной коре. tsh73 24.02.12 в 09:21 |
||
|
Известняк - другое дело. tsh73 24.02.12 в 09:21 |
||
|
Это - карбонат кальция, как и мел, и он происходит из сточенных скелетиков кораллов и морских раковин, включая раковины крошечных одноклеточных существ, называемых фораминиферы. tsh73 24.02.12 в 09:24 |
||
|
Если вы видите белый пляж, песок на нем скорее всего - карбонат кальция из этого же ракушечного источника. tsh73 24.02.12 в 09:25 |
||
|
Иногда кристаллы состоят полностью из одного типа атомов "в строю" - все атомы одного и того же элемента. tsh73 24.02.12 в 09:29 |
||
|
Примеры - алмаз, золото, медь и железо. tsh73 24.02.12 в 09:27 |
||
|
Другие кристаллы созданы из двух разных типов атомов, опять "в строю" в строгом порядке, например, чередуясь. tsh73 24.02.12 в 09:28 |
||
|
Соль (поваренная соль, столовая соль) - не элемент, а соединение двух элементов, натрия и хлора. tsh73 24.02.12 в 09:31 |
||
|
В кристалле соли, атомы натрия и хлора выстроены поочередно. tsh73 24.02.12 в 09:31 |
||
|
На самом деле, здесь они называются не "атомы", а "ионы", но я не буду вдаваться в подробности, почему. tsh73 24.02.12 в 09:32 |
||
|
Каждый ион натрия имеет шесть соседей - ионов хлора, под прямыми углами друг к другу: спереди, сзади, слева, справа, сверху и снизу. tsh73 24.02.12 в 10:48 |
||
|
И каждый ион хлора окружен ионами натрия таким же образом. tsh73 24.02.12 в 10:48 |
||
|
Все расположение состоит из квадратов, и именно поэтому кристаллы соли, если вы внимательно посмотрите через сильную лупу, кубические - трехмерное обобщение квадрата - или как минимум имеют квадратные грани. tsh73 24.02.12 в 09:40 |
+1 | |
|
Множество других кристаллов состоят из более чем одного вида атомов "в строю", и многие из них находятся в камнях, песке и почве. tsh73 24.02.12 в 09:42 |
||
|
Твердое, жидкое, газ: как движутся молекулы. tsh73 24.02.12 в 09:42 |
||
|
Кристаллы твердые, но не все на свете твердое. tsh73 24.02.12 в 09:43 |
||
|
У нас есть еще жидкости и газы. tsh73 24.02.12 в 09:43 |
||
|
В газах молекулы не сцеплены друг с другом, как в кристаллах, а свободно носятся в доступном пространстве, перемещаясь по прямым, как бильярдные шары (но в трех изменениях, а не в двух, как на плоском бильярдном столе). tsh73 24.02.12 в 09:48 |
||
|
Они несутся, пока не стукнутся о что-то, например другую молекулу или стенку сосуда, тогда они отскакивают, опять как бильярдные шары. tsh73 24.02.12 в 09:50 |
||
|
Газы можно сжать, что показывает, что между атомами и молекулами полно места. tsh73 24.02.12 в 10:11 |
||
|
Когда вы сжимаете газ, вы чувствуете сопротивление. tsh73 24.02.12 в 10:14 |
||
|
Закройте пальцем выход велосипедного насоса и толкайте поршень - вы почувствуете сопротивление. tsh73 24.02.12 в 10:16 |
||
|
Если вы не отпустите палец, то поршень отскочит назад, как только вы его отпустите. tsh73 24.02.12 в 10:19 |
||
|
Сопротивление, которое вы чувствуете, называется "давление" tsh73 24.02.12 в 10:19 |
||
|
Давление - это результат того, что миллионы молекул воздуха (смесь азота, кислорода и ряда других газов) в насосе бомбардируют поршень (и все другие части насоса, но поршень - единственная часть, которая может двигаться в ответ). tsh73 24.02.12 в 10:50 |
||
|
При более высоком давлении "бомбардировка" происходит чаще. tsh73 24.02.12 в 10:23 |
||
|
Это же произойдет, если то же число молекул газа заключают в меньшем объеме (например, когда вы нажимаете на поршень велосипедного насоса). tsh73 24.02.12 в 10:25 |
||
|
Это же произойдет, если вы повысите температуру, что заставит молекулы носиться быстрее. tsh73 24.02.12 в 10:27 |
||
|
Жидкость подобна газу в том, что молекулы двигаются друг относительно друга или "текут" (поэтому, в отличие от твердых тел, обе называются "текучая среда"). tsh73 24.02.12 в 10:30 |
+1 | |
|
Но молекулы в жидкости намного ближе друг к другу, чем молекулы в газе. tsh73 24.02.12 в 10:34 |
||
|
Если вы поместите газ в закрытый сосуд, он заполнит каждый уголок сосуда, до самого верха. tsh73 24.02.12 в 10:35 |
||
|
Объем газа быстро увеличится, заполнив весь сосуд. tsh73 24.02.12 в 10:35 |
||
|
Жидкость тоже заполнит каждый уголок, но только до определенного уровня. tsh73 24.02.12 в 10:36 |
||
|
Заданное количество жидкости, в отличие от такого же количества газа, сохраняет объем. Гравитация тянет ее вниз, поэтому она заполняет только такую часть сосуда, сколько ей требуется, снизу вверх. tsh73 24.02.12 в 10:39 |
||
|
Это потому, что молекулы жидкости остаются близкими одна к другой. tsh73 24.02.12 в 10:41 |
||
|
Но, в отличие от твердых тел, они скользят друг вокруг друга, вот почему жидкость ведет себя как текучая среда. tsh73 24.02.12 в 10:42 |
