Техника - молодёжи 1990-11, страница 62

Мир наших увлечений

Фридрих МАЛКИН,

инженер

«Кудрявый икосаэдр»

Сотрудник МЭИ 28-летний Александр Кушелев «собрал» коллекцию моделей атомов, молекул и кристаллов — свыше трехсот! Причем «собрал» не в том смысле, что купил, нашел, выменял и так далее.

Модель тетраэдрической молекулы.

ш р

Wjwa

Модель 8- и У8-электронной оболочки атома.

Нет, каждую модель он сотворил сам, своими руками. Но «изюминка» коллекции, конечно, не только в этом.

Всем, начиная от школьников и кончая взрослыми посетителями разнообразных выставок, привычен вид моделей, раскрывающих внутреннее строение вещества и его отдельных частиц-молекул на уровне микромира. Собираются модели из стержней и шариков, при этом шариками обозначаются атомы, а стержнями — связи между ними. Для определенного уровня познания таких моделей достаточно, но если копнуть глубже... Невозможно построить модель, скажем, так называемого квазикристалла и вообще представить строение материи на следующем по «мелкости» уровне — наноурОвне. Грубо говоря, наномир настолько меньше микромира, насколько микромир меньше видимого нами реального мира, измеряемого метром. Александр Кушелев, инженер-электрик по образованию, занимающийся акустикой, увлекся разработкой системы гипотез о структуре вакуума. В поиске аналогий между акустическими и электромагнитными волнами он пришел к выводу, что планкион — элемент наномира, гипотетическая частица, некоторые параметры которой рассчитал Макс Планк,— нагляднее всего можно себе представить в виде колечка, бублика-тора, а если точнее — кольцевого вихря. Вот из колечек, помогая самому себе осмыслить структуры мельчайших частиц, и начал Александр «вязать» свои модели. Причем колечки берет самые что ни на есть обиходные — пластмассовые, на которые вешают шторы. Тем не менее кольцегран-ники* (так называет их автор, а по сути, это геометродинамические модели элементарных частиц) были отмечены серебряной медалью ВДНХ СССР.

Автор собрал модели электрона, кварка, протона, дейтрона, ядер лития, углерода и урана, молекул сложных химических веществ и массу разнообразных кристаллических структур, а также много

гранники с такими экзотическими названиями, какортополиикосаэдр, параполиии.осаэдр, аксиализиро-ванный икосаэдр и, наконец, «кудрявые» икосаэдр и додекаэдр. Что ж, первооткрыватель вправе давать названия своим детищам... Кстати, для названия элемента структуры наномира о н придумал термин «вих-рал», слив воедино слова «вихрь» (у него он символизирует элемент структуры) и «кристалл» (как образец строго упорядоченной среды)

Известно, что оболочка атомов может содержать самое разное число электронов. В зависимости от того, больше их или меньше, меняется ее устойчивость. Кушелев построил целый ряд моделей оболочек — от 8- до 32-электронной. Неожиданно для себя он нашел геометрическое объяснение (вернее будет сказать — соответствие) устойчивости атомов с заполненными электронными оболочками: только в этих моделях кольца имеют по пять и шесть точек касания! В других же — таких точек меньше.

Еще любопытней модели кристаллических структур. Они отражают несколько уровней организации. Первый соответствует электронам атомов и изображается кольцами одинакового размера (полагается, что это радиус первой боровской орбиты в атоме водорода). Второй уровень — сами атомы, которые задаются «ко'льцегранниками». Третий — группы атомов, четвертый — структура кристалла в целом. И получается... Вот, например, кристаллическая структура, похожая на кш^фисовую шишку, вот — на морскую звезду, а вот — на человеческую голову... Почему так много моделей, смахивающих по виду на живые существа? Александр сам шока не знает...

Большой интерес вызывает модель тела человека. Как и у моделей кристаллов, у нее несколько уровней организации. Первый — это кольцо, которое в данном случае может соответствовать атому, молекуле, живой клетке или группе клеток. Второй уровень — «снежинка» из шести колец, третий — «звездочка;» из шести «снежинок»...

Создатель и его модели находятся как бы El зак^льцовке: стараясь представить себе устройство наномира, он строит все новые модели. А в процессе работы обнаруживает новые закономерности «сцепления» отдельных элементов, которые, в свою очередь, дают пищу новым размышлениям.