Тезисы №3. О термине “диссимметрия” в принципе Кюри.

Тезисы №3 направлены к 13-му Съезду  Рос. Мин. Общества (РМО).
В публикации отказано, как и посланным вместе с ними Тезисам №1 и Тезисам №2
По теме принципа Кюри  см. также: Статья-1,  Статья-2 ,  Разбор критики статьи-1
Обо всех этапах моей травли в РМО (в тезисной форме) см.здесь – Уровень морали и этики в РМО

О термине "диссимметрия" в принципе Кюри.
Левин Борис Самуилович. Израиль.
Кольское отделение РМО

1-й вариант. Послан в РМО 14.06.20 г. Получен отказ в публикации 30.06.20 г.
Отказы и переписку по ним см. в разделе "Этика российской науки" (ссылка будет выставлена позже)

————————————

Многим известна крылатая фраза П. Кюри: «Диссимметрия творит явления». Ее приводят регулярно, подчас с великим пиететом, и даже заменяя «принцип Кюри» на «принцип диссимметрии Кюри», например, в редакционной сноске с призывом критиковать неугодную статью (см. Левин, 2018, стр. 136). И никто из апологетов диссимметрии не берет в голову, что, в общем и целом, данная фраза ведет к абсурду.

Но прежде всего, поскольку термин «диссимметрия» все-таки узкоспециальный, то необходимо пояснить, что в контексте принципа Кюри он означает просто отсутствие каких-то теоретически возможных элементов симметрии, и все. При этом просится вопрос, озвученный В.П.Афанасьевым (2018, стр. 70): «.. не понятно, каким образом отсутствие элементов симметрии у объекта или процесса является причиной некоторого явления». В самом деле, стоит ли утверждать, например, что выпечка хлеба обеспечена отсутствием в исходных ингредиентах овощей, или мяса, или рыбы и пр.?

Теперь о росте кристалла в насыщенном растворе. Покоящийся раствор имеет симметрию шара, и диссимметрия в нем просто нулевая – в шаре наличествуют все теоретически возможные элементы симметрии. Кристалл в такой среде растет максимально полно, но, оказывается, он не имеет на то права – диссимметрии-то нет, и, соответственно, нечему тут творить сие явление. Или уж полносимметрийный рост кристалла не будем считать явлением?  Как ни подходи, но абсурд налицо.

Да и при росте кристалла в потоке, где диссимметрия, согласно ее определению, имеет свое место, ситуация с той фразой не намного легче. Там морфология кристалла приспосабливается к векторной симметрии среды. Именно – к симметрии, так что утверждать, что данное явление порождено диссимметрией, вполне бессмысленно.

Так в чем же дело? Каков смысл у той фразы Кюри? Для выяснения сути дела нужно копнуть в конкретику ее появления. А конкретика здесь – это открытие братьями Кюри пьезоэффекта и детальные исследования его проявления (см. Шаскольская, 1978, стр. 114-117). Оказалось при этом, что разность потенциалов возникает только на кристаллах-диэлектриках, не имеющих центра инверсии и других элементов симметрии, с ним связанных. И более ни на каких иных она не появляется.

Открытие, безусловно, из важнейших, особенно в сочетании с тем, что этих же элементов симметрии лишено и само электрическое поле, продуцируемое в кристаллах. Ведь его силовые линии – четкие вектора, не могущие иметь центра инверсии. Отсюда Пьер Кюри и сделал вывод, что при механическом воздействии на кристалл разность потенциалов порождается его диссиметрией – отсутствием некоторых определенных элементов симметрии. Вот именно тут, т.е. конкретно в системе кристалл + поле, та крылатая фраза обретает смысл. Но точку здесь ставить еще рано.

Существенно позднее, возможно с появлением рентгеноскопических методов, или же когда кварц начал активно применяться в пьезодатчиках, прояснилось, что отсутствие центра инверсии – это лишь наводка на то, что в данном кристалле может проявиться пьезоэффект, и то, только может, но не обязан быть. Так, в кристаллах триклинной сингонии пьезоэффект вообще не проявляется, независимо от наличия или отсутствия в них центра инверсии. А вот действительно определяющую роль для пьезоэффекта играет не отсутствие центра инверсии, а НАЛИЧИЕ в кристалле полярных осей симметрии, т.е. осей векторного типа – по ним электрические заряды и разносятся в разные стороны. Тут уж без вариантов – если есть такая ось, значит, проявится и пьезоэффект. Эти оси обычно совпадают с удлинением кристалла, но в тригональной сингонии могут быть и поперечными, и тогда их три – так у кварца.

Итак, отсутствие центра инверсии в кристалле – это нечто вроде поискового признака, и не более. Истинной же причиной пьезоффекта является не диссимметрия, а конкретные элементы симметрии – полярные оси. Важно подчеркнуть, что и причина, и следствие здесь (т.е. полярная ось симметрии и электрическое поле) симметрийно сходны, если не сказать – идентичны. Оба они – векторы. Это еще раз доказывает то, что обосновывалось в исходной на эту тему статье два года назад (Левин, 2018).

С пироэффектом дело обстоит так же (при некоторых ограничениях) – он проявится там и только там, где наличествует полярная ось симметрии и лишь в единственном ее числе (пример – турмалин) [1]. Вот и вся связь симметрий кристалла с пироэффектом в нем. Это могло быть еще неясно 60-70 лет назад, но ныне дублирование высказываний академика Шубникова о пироэффекте в турмалине Ю.Л.Войтеховским (2019, стр.120) попросту – анахронизм. Вся развернутая там диссимметрия, т.е. немалый список элементов симметрии, отсутствующих при пироэффекте, все это – элементарные следствия из наличия в кристалле единственной полярной оси симметрии. Их перечисление не стоит даже пошедшей на то бумаги.

Здесь уже можно ставить точку. Все изложенное и есть ответ на вопрос В.П.Афанасьева – диссимметрия НЕ является двигателем каких-либо явлений.

Кроме того, отсюда же следует, что термин «диссимметрия» в других контекстах, например, в центральной формулировке принципа Кюри (см. здесь же – Левин, 2020), удобен лишь для сокращения текста – проще сказать «диссимметрии складываются», чем «несовпадающие элементы симметрии взаимно погашаются» (при том, что смысл этих двух положений абсолютно одинаков). Этим его преимущество и исчерпывается. Вряд ли оно способно перекрыть ряд недостатков использования данного термина – трудную его приживаемость, и то, что он излишен (он, по сути, малополезное дополнение – альтернатива наличествующей симметрии), и, наконец, его двузначие – совпадение с термином Л.Пастера, имеющим совсем другой смысл.

*      *      *

Все сказанное ничуть не умаляет ни экспериментальные открытия Пьера и Жака, ни философский прорыв Пьера Кюри. Он всегда будет первым – первопроходцы не повинны в том, что наука идет дальше. А вот топтание на месте перестает быть наукой.

Литература

Афанасьев В.П. Человек и природа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. 93 с.

Войтеховский Ю.Л. Еще раз о принципе диссимметрии П. Кюри. // Зап. РМО. 2019. №3. С. 118-129.

Кюри П. О симметрии в физических явлениях: симметрия электрического и магнитного полей // Избр. тр. М.-Л. Наука,1966. С. 95–113.

Левин Б.С. Приложения принципа Кюри в геологии. // Зап. РМО. 2018. №6. С.136-144

Левин Б.С. Два подхода к принципу Кюри. / Настоящий сборник. 2020

Шаскольская М. П. Очерки о свойствах кристаллов. М. Наука. 1978. 192 с.

==============================================

О термине "диссимметрия" в принципе Кюри.

2-й  вариант(Сравнение обеих вариантов – ниже)
Отослан в РМО  3 июля 2020 г.  
Отказ в публикации получен 5 июля 2020 г.

Отказы и переписку по ним  см. в разделе "Этика российской  науки"  (ссылка будет позже)

———————————–

Достаточно известна крылатая фраза Пьера Кюри: «Диссимметрия творит явления». Ее приводят регулярно и многократно, однако, при буквальном ее понимании она ведет к абсурду.

Но поскольку термин «диссимметрия» все-таки узкоспециальный, то, прежде всего, необходимо пояснить, что в контексте принципа Кюри он означает просто отсутствие каких-то теоретически возможных элементов симметрии, и все. При этом просится вопрос, озвученный В.П.Афанасьевым (2018, стр. 70): «.. не понятно, каким образом отсутствие элементов симметрии у объекта или процесса является причиной некоторого явления». В самом деле, стоит ли утверждать, например, что выпечка хлеба обеспечена отсутствием в исходных ингредиентах овощей, или мяса, или рыбы и пр.?

Теперь о росте кристалла в насыщенном растворе. Покоящийся раствор имеет симметрию шара, и диссимметрия в нем просто нулевая – в шаре наличествуют все теоретически возможные элементы симметрии. Кристалл в такой среде растет максимально полно, но, оказывается, он не имеет на это права – диссимметрии-то нет, и, соответственно, нечему тут творить сие явление. Налицо явный абсурд.

Да и при росте кристалла в потоке, где диссимметрия, согласно ее определению, имеет свое место, ситуация с той фразой не намного легче. Там морфология кристалла приспосабливается к векторной симметрии среды. Именно – к симметрии, так что установка, что данное явление порождено диссимметрией, выглядит немного странно.

Так в чем же дело? Каков смысл у той фразы Кюри? Для выяснения сути дела нужно копнуть в конкретику ее появления. А конкретика здесь – это открытие братьями Кюри пьезоэффекта и детальные исследования его проявления (см. Шаскольская, 1978, стр. 114-117). Оказалось при этом, что разность потенциалов возникает только на кристаллах-диэлектриках, не имеющих центра инверсии и других элементов симметрии, с ним связанных. И более ни на каких иных она не появляется.

Открытие, безусловно, из важнейших, особенно в сочетании с тем, что этих же элементов симметрии лишено и само электрическое поле, продуцируемое в кристаллах. Ведь его силовые линии – четкие вектора, не могущие иметь центра инверсии. Отсюда Пьер Кюри и сделал вывод, что при механическом воздействии на кристалл разность потенциалов порождается его диссимметрией – отсутствием некоторых определенных элементов симметрии. Вот именно тут, т.е. конкретно в системе кристалл+поле, та крылатая фраза обретает смысл. Но точку здесь ставить еще рано.

Существенно позднее, скорее всего после того, как кварц начал активно применяться в пьезодатчиках, прояснилось, что отсутствие центра инверсии – это лишь наводка на то, что в данном кристалле может проявиться пьезоэффект, и то, только может, но не обязан быть. Так, в кристаллах триклинной сингонии пьезоэффект вообще не проявляется, независимо от наличия или отсутствия в них центра инверсии. А вот действительно определяющую роль для пьезоэффекта играет не отсутствие центра инверсии, а наличие в кристалле полярных осей симметрии, т.е. осей векторного типа – по ним электрические заряды и разносятся в разные стороны. Тут уж без вариантов – если есть такая ось, значит, проявится и пьезоэффект. Эти оси обычно совпадают с удлинением кристалла, но в тригональной сингонии могут быть и поперечными, и тогда их три – так у кварца.

Итак, отсутствие центра инверсии в кристалле – это нечто вроде поискового признака, и не более. Истинной же причиной пьезоффекта является не диссимметрия, а конкретные элементы симметрии – полярные оси. Видимо, впервые  понятие  «полярная  ось» введено А.В.Шубниковым в разделе о симметрии пироэлектрических кристаллов (Шубников и др., 1940, стр. 277). Позднее он же, в специальном докладе  на сессии Отделения физ.-мат. наук АН СССР,  еще более детализировал понятие «полярный вектор», также проиллюстрировав его на примере оси симметрии  пироэлектриков, в частности – турмалина (Шубников, 1949).

Что касаемо именно пироэффекта, то с ним  дело обстоит в принципе так же, как и с пьезоэффектом, но с некоторыми ограничениями – он проявится там и только там, где наличествует полярная ось симметрии, причем, только в единственном ее числе,[2] и как пример – тот же турмалин, приводимый А.В.Шубниковым.

Ну и далее, с тех пор как полярные оси во всех учебниках стали постоянной компонентой учения о симметрии кристаллов,  употреблять термин  диссимметрия стало просто незачем даже в контекстах с пиро- и пьезоэффектами, а в остальных ситуациях – и тем более

Тут еще полезно подчеркнуть, что и причина, и следствие в явлениях пьезо- и пироэлектричества (т.е., конкретно, полярная ось симметрии и электрическое поле) симметрийно сходны. Оба они – векторы. Это еще раз доказывает то, что обосновывалось в исходной на эту тему статье два года назад (Левин, 2018).

Здесь уже можно ставить точку. Все изложенное и есть ответ на вопрос В.П.Афанасьева – диссимметрия НЕ является двигателем каких-либо явлений. Это понятие понадобилось Пьеру Кюри для объяснения  определенных электроэффектов в кристаллах при отсутствии тогда представлений  о полярных осях, вот и все.

*      *      *

Все сказанное ничуть не умаляет ни экспериментальные открытия Пьера и Жака, ни философский прорыв Пьера Кюри. Он всегда будет первым – первопроходцы не повинны в том, что наука идет дальше. Без этого она просто перестанет быть наукой.

 

Афанасьев В.П. Человек и природа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. 93 с.

Кюри П. О симметрии в физических явлениях: симметрия электрического и магнитного полей // Избр. тр. М.-Л. Наука,1966. С. 95–113.

Левин Б.С. Приложения принципа Кюри в геологии. // Зап. РМО. 2018. №6. С.136-144

Шаскольская М. П. Очерки о свойствах кристаллов. М. Наука. 1978. 192 с.

Шубников А.В. О симметрии векторов и тензоров. Изв. АН СССГ, сер. физ.,  1949, т.13, №3. С..347-375.

Шубников А.В., Флинт Е.Е.. Бокий Г.Б. Основы кристаллографии. М.-Л. Изд. АН СССР, 1940. 488 с.

=============================================

О термине "диссимметрия" в принципе Кюри.

Совмещенный вариант  – для сравнения двух вариантов (только  в сайте).
Черный цвет – общий для обоих вариантов. Красный – для 1-го. Синий – для 2-го. (т.е. все красное из 2-го варианта вычеркнуто, синее – дописано).

——————————————

Многим известна крылатая фраза П. Кюри: «Диссимметрия творит явления». Ее приводят регулярно, подчас с великим пиететом, и даже заменяя «принцип Кюри» на «принцип диссимметрии Кюри», например, в редакционной сноске с призывом критиковать неугодную статью (см. Левин, 2018, стр. 136). И никто из апологетов диссимметрии не берет в голову, что, в общем и целом, данная фраза и многократно, однако, при буквальном ее понимании она) ведет к абсурду.

Но прежде всего, поскольку термин «диссимметрия» все-таки узкоспециальный, то необходимо пояснить, что в контексте принципа Кюри он означает просто отсутствие каких-то теоретически возможных элементов симметрии, и все. При этом просится вопрос, озвученный В.П.Афанасьевым (2018, стр. 70): «.. не понятно, каким образом отсутствие элементов симметрии у объекта или процесса является причиной некоторого явления». В самом деле, стоит ли утверждать, например, что выпечка хлеба обеспечена отсутствием в исходных ингредиентах овощей, или мяса, или рыбы и пр.?

Теперь о росте кристалла в насыщенном растворе. Покоящийся раствор имеет симметрию шара, и диссимметрия в нем просто нулевая – в шаре наличествуют все теоретически возможные элементы симметрии. Кристалл в такой среде растет максимально полно, но, оказывается, он не имеет на то права – диссимметрии-то нет, и, соответственно, нечему тут творить сие явление. Или уж полносимметрийный рост кристалла не будем считать явлением?  Как ни подходи, но абсурд налицо.

Да и при росте кристалла в потоке, где диссимметрия, согласно ее определению, имеет свое место, ситуация с той фразой не намного легче. Там морфология кристалла приспосабливается к векторной симметрии среды. Именно – к симметрии, так что утверждать, что данное явление порождено диссимметрией, вполне бессмысленно.

Так в чем же дело? Каков смысл у той фразы Кюри? Для выяснения сути дела нужно копнуть в конкретику ее появления. А конкретика здесь – это открытие братьями Кюри пьезоэффекта и детальные исследования его проявления (см. Шаскольская, 1978, стр. 114-117). Оказалось при этом, что разность потенциалов возникает только на кристаллах-диэлектриках, не имеющих центра инверсии и других элементов симметрии, с ним связанных. И более ни на каких иных она не появляется.

Открытие, безусловно, из важнейших, особенно в сочетании с тем, что этих же элементов симметрии лишено и само электрическое поле, продуцируемое в кристаллах. Ведь его силовые линии – четкие вектора, не могущие иметь центра инверсии. Отсюда Пьер Кюри и сделал вывод, что при механическом воздействии на кристалл разность потенциалов порождается его диссиметрией – отсутствием некоторых определенных элементов симметрии. Вот именно тут, т.е. конкретно в системе кристалл + поле, та крылатая фраза обретает смысл. Но точку здесь ставить еще рано.

Существенно позднее, возможно с появлением рентгеноскопических методов, или же когда кварц начал активно применяться в пьезодатчиках, прояснилось, что отсутствие центра инверсии – это лишь наводка на то, что в данном кристалле может проявиться пьезоэффект, и то, только может, но не обязан быть. Так, в кристаллах триклинной сингонии пьезоэффект вообще не проявляется, независимо от наличия или отсутствия в них центра инверсии. А вот действительно определяющую роль для пьезоэффекта играет не отсутствие центра инверсии, а НАЛИЧИЕ в кристалле полярных осей симметрии, т.е. осей векторного типа – по ним электрические заряды и разносятся в разные стороны. Тут уж без вариантов – если есть такая ось, значит, проявится и пьезоэффект. Эти оси обычно совпадают с удлинением кристалла, но в тригональной сингонии могут быть и поперечными, и тогда их три – так у кварца.

Итак, отсутствие центра инверсии в кристалле – это нечто вроде поискового признака, и не более. Истинной же причиной пьезоффекта является не диссимметрия, а конкретные элементы симметрии – полярные оси. Видимо, впервые  понятие  «полярная  ось» введено А.В.Шубниковым в разделе о симметрии пироэлектрических кристаллов (Шубников и др., 1940, стр. 277). Позднее он же, в специальном докладе  на сессии Отделения физ.-мат. наук АН СССР,  еще более детализировал понятие «полярный вектор», также проиллюстрировав его на примере оси симметрии  пироэлектриков, в частности – турмалина (Шубников, 1949).

Важно подчеркнуть, что и причина, и следствие здесь (т.е. полярная ось симметрии и электрическое поле) симметрийно сходны, если не сказать – идентичны. Оба они – векторы. Это еще раз доказывает то, что обосновывалось в исходной на эту тему статье два года назад (Левин, 2018).

С пироэффектом дело обстоит так же (при некоторых ограничениях) – он проявится там и только там, где наличествует полярная ось симметрии и лишь в единственном ее числе (пример – турмалин, приводимый А.В.Шубниковым) [3]Вот и вся связь симметрий кристалла с пироэффектом в нем. Это могло быть еще неясно 60-70 лет назад, но ныне дублирование высказываний академика Шубникова о пироэффекте в турмалине Ю.Л.Войтеховским (2019, стр.120) попросту – анахронизм. Вся развернутая там диссимметрия, т.е. немалый список элементов симметрии, отсутствующих при пироэффекте, все это – элементарные следствия из наличия в кристалле единственной полярной оси симметрии. Их перечисление не стоит даже пошедшей на то бумаги.

Ну и далее, с тех пор как полярные оси во всех учебниках стали постоянной компонентой учения о симметрии кристаллов,  употреблять термин  диссимметрия стало просто незачем даже в контекстах с пиро- и пьезоэффектами, а в остальных ситуациях – и тем более

Тут еще полезно подчеркнуть, что и причина, и следствие в явлениях пьезо- и пироэлектричества (т.е., конкретно, полярная ось симметрии и электрическое поле) симметрийно сходны. Оба они – векторы. Это еще раз доказывает то, что обосновывалось в исходной на эту тему статье два года назад (Левин, 2018).

Здесь уже можно ставить точку. Все изложенное и есть ответ на вопрос В.П.Афанасьева – диссимметрия НЕ является двигателем каких-либо явлений. Это понятие понадобилось Пьеру Кюри для объяснения  определенных электроэффектов в кристаллах при отсутствии тогда представлений  о полярных осях, вот и все.

Кроме того, отсюда же следует, что термин «диссимметрия» в других контекстах, например, в центральной формулировке принципа Кюри (см. здесь же – Левин, 2020), удобен лишь для сокращения текста – проще сказать «диссимметрии складываются», чем «несовпадающие элементы симметрии взаимно погашаются» (при том, что смысл этих двух положений абсолютно одинаков). Этим его преимущество и исчерпывается. Вряд ли оно способно перекрыть ряд недостатков использования данного термина – трудную его приживаемость, и то, что он излишен (он, по сути, малополезное дополнение – альтернатива наличествующей симметрии), и, наконец, его двузначие – совпадение с термином Л.Пастера, имеющим совсем другой смысл.

*      *      *

Все сказанное ничуть не умаляет ни экспериментальные открытия Пьера и Жака, ни философский прорыв Пьера Кюри. Он всегда будет первым – первопроходцы не повинны в том, что наука идет дальше. А вот топтание на месте перестает быть наукой.

Литература

Афанасьев В.П. Человек и природа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. 93 с.

Войтеховский Ю.Л. Еще раз о принципе диссимметрии П. Кюри. // Зап. РМО. 2019. №3. С. 118-129.

Кюри П. О симметрии в физических явлениях: симметрия электрического и магнитного полей // Избр. тр. М.-Л. Наука,1966. С. 95–113.

Левин Б.С. Приложения принципа Кюри в геологии. // Зап. РМО. 2018. №6. С.136-144

Левин Б.С. Два подхода к принципу Кюри. / Настоящий сборник. 2020

Шаскольская М. П. Очерки о свойствах кристаллов. М. Наука. 1978. 192 с.

Шубников А.В. О симметрии векторов и тензоров. Изв. АН СССГ, сер. физ.,  1949, т.13, №3. С..347-375.

Шубников А.В., Флинт Е.Е.. Бокий Г.Б. Основы кристаллографии. М.-Л. Изд. АН СССР, 1940. 488 с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *