Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Харгиттаи И. -> "Симметрия глазами химика" -> 4

Симметрия глазами химика - Харгиттаи И.

Харгиттаи И., Харгиттаи М. Симметрия глазами химика — М.: Мир, 1989. — 496 c.
ISBN 5-03-000276-6
Скачать (прямая ссылка): xagita.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 140 >> Следующая

Многое написано о симметрии, например, в музыке Белы Бартока [1]. Однако пока неизвестно и, возможно, мы не узнаем об этом никогда, сознательно ли он применял требования симметрии, или же он чисто интуитивно приходил к числам Фибоначчи и золотому сечению, которые так часто встречаются в его музыке. Другой вопрос, остающийся без ответа, состоит в том, как эта симметричность способствует привлекательности музыки Бартока и насколько большая часть этой привлекательности обязана нашему врожденному стремлению к симметрии. Сам Барток всегда отказывался обсуждать техническую сторону процесса сочинения музыки и лишь любил повторять: «В нашем творчестве мы следуем за природой».
Вышеприведенный пример показывает, что мы стремимся трактовать симметрию в более широком смысле, чем это следует из чистой геометрии. Концепция симметрии предоставляет нам хорошую возможность расширить горизонты нашего познания и приблизить химию к другим областям человеческой деятельности. Интересная особенность во взаимоотношениях химии с другими областями была отмечена в Нобелевской лекции Владимира Прелога [2]: «Химия занимает уникальное место среди естественных наук, так как она имеет дело не только с веществами естественного происхождения, а создает самостоятельно большую часть своих объектов путем синтеза. В этом отношении, как справедливо заметил много лет тому назад Марселин Бертло, химия сродни искусству; возможности ее творческой деятельности просто ошеломляют».
Конечно, как искусство не существует ради искусства, так и химия не
существует только ради химии. Кроме создания лечебных препаратов, жаропрочных материалов, пестицидов и взрывчатых веществ, химия также является своеобразным полигоном для химика-органика, синтезирующего экзотические вещества типа пропеллана и кубана, для химика-неорганика, готовящего соединения с кратными связями металл -металл, для стереохимика, моделирующего химические реакции в согласии с салонным фокусом, популярным во Франции (см. разд. 2.7), и для химика-вычислителя, «создающего» с помощью ЭВМ невообразимые молекулы и дающего удивительно подробное описание протекания еще не известных реакций. Представления о симметрии играют совсем не малую роль в подобного рода деятельности. Краткая формулировка Артура Кестлера [3] подчеркивает важность в сочетании фактического материала и фантазии: «Деятели искусства нуждаются в фактическом материале, так как это стимулирует их воображение, а ученые используют свое воображение, чтобы скоординировать известные факты». Одну из наиболее ранних иллюстраций образного использования представления о форме приводит Коулсон [4], цитируя Лукреция, который в первом веке до нашей эры писал, что «атомы с гладкими поверхностями приятны на вкус, подобно меду, а атомы с шероховатой поверхностью неприятны».
[^Проявления симметрии в химии отмечались и изучались в течение целых столетий на примере кристаллографии - области науки, которая находится на границе между химией и физикoй.J В ней, может быть, больше физики, если речь идет о морфологии кристалла и других его свойствах, но становится больше химии тогда, когда мы касаемся внутреннего строения кристалла и взаимодействия между его строительными единицами.' В дальнейшем рассмотрение колебаний молекул, правил отбора и других фундаментальных принципов всех спектральных методов также привело к тому, что концепция симметрии заняла в химии уникальное место; также важны и ее практические применения.
Открытие зеркальной симметрии или хиральности у кристаллов, а позднее и у молекул приблизило концепцию симметрии к реальной химической лаборатории. Однако пока не химик вообще (в классическом понимании этого термина), а только стереохимик, химик-структурщик, кристаллограф и спектроскопист имели отношение к этой концепции. Еще не прошло и 20 лет с того времени, когда обсуждение важности симметрии для химии приходилось сопровождать извинениями за возможно излишнее внимание к этой концепции. В то время еще считалось, что соображения симметрии теряют свою значимость, как только молекула - главный химический объект - вступает в химическую реакцию, т. е. испытывает обычное химическое превращение. Теория молекулярных орбиталей и открытие принципа сохранения орбитальной симметрии устранили это последнее заблуждение. Нобелевская премия по химии за 1981 г., присужденная Фукуи [5] и Хоффману [6], знаменует эти достижения.
Иногда задают такой вопрос: отличается ли «химическая симметрия»
Введение
1.*
от других типов симметрии? Возможно ли также, что различные типы симметрии в отдельных областях науки имеют характеристические отличия и существует ли между ними иерархическая связь? Разумеется, симметрия в знаменитых физических законах сохранения (см., например, [7]) существует и для любой химической системы. Симметрия молекул и химических реакций-это и неотъемлемая часть биологической структуры. Симметрия типа «лево-правая» настолько важна для живой материи, что она по своей значимости может состязаться только с аналогичной симметрией в мире элементарных частиц; таким образом, круг как бы замкнулся, но такая аналогия, конечно, является очень большим упрощением. Однако можно с уверенностью утверждать, что концепция симметрии перекидывает мост и объединяет не только, скажем, науку и искусство, но и различные области самих наук.
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed