«Если», 1998 № 06

Кристаллы — это наиболее устойчивое или, как принято говорить, равновесное состояние твердых тел при определенных значениях температуры и давления. Переход от жидкой фазы вещества к твердой, как правило, происходит в виде кристаллизации, то есть роста кристаллов. В школьные годы кто-то из читателей, возможно, проводил опыты по выращиванию кристаллов. К нитке приклеивался воском кристаллик поваренной соли и осторожно погружался в насыщенный солевой раствор. А затем день за днем можно было наблюдать, как растет правильный ромбик… В принципе, так же растут кристаллы в расплавах горных пород. Другое дело, что появление примесей, изменение температуры и давления приводит к тому, что нарушается образование идеальной кристаллической решетки и вместо огромного монокристалла возникают мириады кристалликов, образующих минерал.

Атомная структура кристаллов необычайно чувствительна к примесям. Так, стоит добавить немного серебра или свинца в расплав стекла, и оно превращается в хрусталь — кристаллическое тело. Считанное количество атомов мышьяка, введенное при определенных условиях в германий или кремний, превращает их в полупроводники, а обыкновенная окись алюминия с капелькой хрома вырастает в роскошный рубин…

Впрочем, и без изменения химического состава кристаллическая структура может преподнести немало сюрпризов. Стало хрестоматийным сравнение алмаза с графитом — это один и тот же углерод, только с различным строением кристаллической решетки — атомной структуры кристалла. В этом вся непредсказуемость, загадочность кристаллов! Никогда не знаешь, какой сюрприз они преподнесут! Кто мог предположить в 20-е годы, что если по кристаллику повозить проволочкой, то это нехитрое приспособление заменит огромные радиолампы? А стержень из рубина превратится в источник когерентного излучения, в быту известного как лазер? Кристаллы сулят еще немало чудес и диковин, ведь их строение — это своего рода архитектурный шедевр природы. В зависимости от того, как выстроена кристаллическая решетка, мы имеем безобразный уродец, ощетинившийся иглами в разные стороны, или прекрасный многогранник, радующий глаз правильными формами, мы получаем материал с необходимыми свойствами для передовой технологии или булыжник, годный лишь в качестве орудия пролетариата.

Итак, кристаллы являются наиболее стабильной формой существования вещества в сложном, упорядоченном виде. Вода в этом смысле обладает большим «конформизмом», поскольку удержать свою форму при нормальных для нее условиях она не может, а в условиях ненормальных превращается в кристалл льда. О газах и говорить не приходится — их стремление рассеяться, исчезнуть может заставить человека, мыслящего образно, подозревать их в тайном и явном пособничестве Мировому Хаосу и энтропии, провозвестнице его. Впрочем, когда речь заходит о термодинамике, образы неуместны. По сути, законы термодинамики однозначно сулят нашей Вселенной тепловую смерть — медленную и мучительную. Рано или поздно все горячее остынет, все жидкое испарится, а твердое рассыпется. Плавно переходя из одного состояния в другое, вещество неминуемо и необратимо истончится в прах либо же застынет безжизненными холодными глыбами.

Насчет холода можно согласиться, но вот насчет безжизненности и необратимости надо крепко подумать.

О возможности небелковой жизни спорят давно. Но речь, так или иначе, все же идет об органике, пусть даже основанной не на углероде, а скажем, на кремнии[6] или даже гафнии. Правда, возникают серьезные сомнения относительно жизнеспособности сложных кремнийорганических существ, но на сегодняшний день все эти проблемы не очень актуальны. К тому же мы вполне можем смириться с тем, что белок не единственный строительный материал для живой природы. Главное — органические соединения при любых «вариантах» являются носителем жизни, а все остальное идет по разряду неживой природы: минералы там всякие, кристаллы…

Однако кристаллическую структуру имеют не только минералы! Самое удивительное, что и органические соединения тоже обладают кристаллической формой. В том числе и ДНК, белки, вирусы… Это должно существенно либерализировать наши взгляды на разнообразие форм жизни.