0:00:06.886,0:00:11.046 Глубоко под гейзерами и горячими[br]источниками Йеллоустонской кальдеры 0:00:11.046,0:00:13.474 залегает магматическая камера, [br] 0:00:13.474,0:00:16.184 образовавшаяся благодаря [br]горячей точке в мантии Земли. 0:00:16.184,0:00:19.077 По мере движения магмы[br]к поверхности Земли, 0:00:19.077,0:00:23.337 она кристаллизуется, образуя новые[br]горячие вулканические породы. 0:00:23.337,0:00:27.392 Тепло от этих пород выталкивает[br]грунтовые воды на поверхность. 0:00:27.392,0:00:32.882 По мере остывания воды, ионы оседают[br]в виде минеральных кристаллов, 0:00:32.882,0:00:36.876 в том числе кристаллов кварца[br]из кремния и кислорода, 0:00:36.876,0:00:41.886 полевого шпата из калия, алюминия,[br]кремния и кислорода, 0:00:41.886,0:00:45.126 галенита из свинца и серы. 0:00:45.126,0:00:47.736 Многие из этих кристаллов[br]имеют характерную форму — 0:00:47.736,0:00:52.856 например друза заострённого кварца[br]или кубические сингонии галенита. 0:00:52.856,0:00:57.321 Но что заставляет их постоянно[br]принимать одну и ту же форму? 0:00:57.321,0:01:00.013 Ответ частично заключается[br]в структуре их атомов. 0:01:00.013,0:01:04.933 Атомы любого кристалла образуют строго[br]структурированную, повторяющуюся укладку. 0:01:04.933,0:01:08.508 Эта укладка является определяющей[br]особенностью кристалла 0:01:08.508,0:01:10.518 и не ограничивается лишь минералами. 0:01:10.518,0:01:12.878 Кристаллическую структуру имеют 0:01:12.878,0:01:19.679 песок, лёд, сахар, шоколад, керамика,[br]металлы, ДНК и даже некоторые жидкости. 0:01:19.679,0:01:22.459 Атомная структура любого[br]кристаллического материала 0:01:22.459,0:01:25.699 относится к одной из шести групп: 0:01:25.699,0:01:32.319 кубической, тетрагональной, ромбической,[br]моноклинной, триклинной и гексагональной. 0:01:32.319,0:01:34.359 При благоприятных условиях 0:01:34.359,0:01:37.009 кристаллы вырастут и приобретут [br]геометрические формы, 0:01:37.009,0:01:39.699 соответствующие расположению их атомов. 0:01:39.699,0:01:44.579 Так, галенит имеет кубическую структуру,[br]состоящую из атомов свинца и серы. 0:01:44.579,0:01:46.622 Относительно крупные атомы свинца 0:01:46.622,0:01:50.932 расположены в трёхмерной сетке[br]под углом 90 градусов друг к другу, 0:01:50.932,0:01:55.662 а между ними аккуратно помещаются[br]относительно небольшие атомы серы. 0:01:55.662,0:02:00.174 По мере роста кристалла[br]такие участки притягивают атомы серы, 0:02:00.174,0:02:03.656 в то время как свинец их связывает. 0:02:03.656,0:02:07.096 В конце концов вся сетка[br]связанных атомов будет заполнена. 0:02:07.096,0:02:11.236 Это означает, что 90-градусная сетка[br]кристаллической структуры галенита 0:02:11.236,0:02:14.593 придаёт кристаллу его видимую форму. 0:02:14.593,0:02:17.973 Кварц имеет гексагональную[br]кристаллическую структуру. 0:02:17.973,0:02:22.103 Это означает, что на плоскости [br]его атомы расположены в шестиугольниках. 0:02:22.103,0:02:27.564 В трёхмерном пространстве шестиугольники[br]являются набором взаимосвязанных пирамид, 0:02:27.564,0:02:31.794 состоящих из одного атома кремния[br]и четырёх атомов кислорода. 0:02:31.794,0:02:34.171 Таким образом, характерная[br]форма кристалла кварца 0:02:34.171,0:02:39.571 представляет собой шестигранную[br]колонну с заострёнными концами. 0:02:39.571,0:02:41.691 В зависимости от условий окружающей среды, 0:02:41.691,0:02:46.111 многие кристаллы стремятся принять[br]одну из нескольких геометрических форм. 0:02:46.111,0:02:50.041 Например, бриллианты, которые[br]образуются глубоко в мантии Земли, 0:02:50.041,0:02:56.261 имеют кубическую структуру[br]и вырастают либо в кубы, либо в октаэдры. 0:02:56.261,0:02:58.861 Форма каждого конкретного бриллианта 0:02:58.861,0:03:01.151 зависит от условий, в которых он растёт, 0:03:01.151,0:03:05.451 включая давление, температуру[br]и химическую среду. 0:03:05.451,0:03:09.108 Хотя мы не можем непосредственно[br]наблюдать условия роста в мантии, 0:03:09.108,0:03:11.868 в ходе лабораторных экспериментов[br]получены доказательства, 0:03:11.868,0:03:15.838 что бриллианты склонны вырастать[br]в кубы при более низких температурах 0:03:15.838,0:03:19.026 и в октаэдры — при более[br]высоких температурах. 0:03:19.026,0:03:23.496 Незначительное количество воды,[br]кремния, германия или магния 0:03:23.496,0:03:26.646 тоже может влиять на форму бриллианта. 0:03:26.646,0:03:31.256 В естественных условиях бриллианты никогда[br]не приобретут формы драгоценностей: 0:03:31.256,0:03:36.474 ювелиры специально обтачивают их,[br]обнажая прозрачность и блеск. 0:03:36.474,0:03:41.341 В некоторых условиях окружающей среды[br]кристаллы вовсе не образуются. 0:03:41.341,0:03:44.086 Стекло изготавливают [br]из расплавленного кварцевого песка, 0:03:44.086,0:03:46.286 но оно не обладает[br]кристаллической решёткой. 0:03:46.286,0:03:49.306 Это происходит, потому что стекло[br]остывает относительно быстро, 0:03:49.306,0:03:51.646 и атомы не успевают расположиться 0:03:51.646,0:03:54.576 в упорядоченную структуру[br]кристалла кварца. 0:03:54.576,0:03:58.346 Вместо этого случайное расположение[br]атомов в расплавленном стекле 0:03:58.346,0:04:00.906 закрепляется при охлаждении. 0:04:00.906,0:04:03.546 Многие кристаллы не образуют[br]геометрических форм, 0:04:03.546,0:04:08.146 потому что растут в непосредственной[br]близости от других кристаллов. 0:04:08.146,0:04:10.809 Горные породы, подобные граниту,[br]полны кристаллов, 0:04:10.809,0:04:13.379 которые не принимают узнаваемой формы. 0:04:13.379,0:04:15.539 По мере остывания и затвердевания магмы 0:04:15.539,0:04:21.249 минералы кристаллизуются параллельно,[br]быстро заполняя свободное пространство. 0:04:21.249,0:04:23.881 Некоторые кристаллы, например бирюза, 0:04:23.881,0:04:28.891 в большинстве условий окружающей среды[br]не принимают заметную форму 0:04:28.891,0:04:31.014 даже при наличии[br]достаточного пространства. 0:04:31.014,0:04:34.204 Атомная структура каждого кристалла[br]обладает уникальными свойствами, 0:04:34.204,0:04:39.134 и хотя эти свойства [br]не обязательно порадуют глаз, 0:04:39.134,0:04:44.204 они могут оказаться весьма ценными[br]для нужд науки и медицины.