Кристалл — это человек неживой природы. Самое совершенное ее создание. Возможно — первая ее попытка создать жизнь. И даже разум.

Разумного и просто живого существа не вышло, но вышло нечто в высшей степени выдающееся, в высшей степени прекрасное. Недаром своей формой, своим цветом, игрой отраженного и преломленного света он радует нас не меньше, чем самые прекрасные творения наших собратьев.

Он умеет зарождаться.

Он умеет расти.

Он умеет залечивать свои раны, восстанавливать свое тело.

Он умеет вступать в разнообразные отношения с миром звуков и миром электромагнитных волн, отражая, преображая, накапливая полученную информацию.

То, что вирусы могут принимать форму кристаллов, известно уже давно. Всего несколько лет назад стало известно, что все организмы состоят из жидких кристаллов.

Из кристаллов пытаемся мы создать искусственный мозг.

Кристалл — это человек неживой природы. Понять его было не так-то просто. Да и понят ли он уже до конца?

Что же знал о кристалле Алексей Васильевич Шубников в конце сороковых — начале пятидесятых?

Недавно я разыскал небольшую книжку «Кристаллы в науке и технике», написанную им в 1958 году с целью поведать любителям науки о достижениях кристаллографии и Кристаллографии — науки и института.

Алексей Васильевич рассказал в ней о двух самых больших успехах института — о пьезокварце и корунде.

Маленькие и не очень чистые по составу кристаллики кварца, горного хрусталя, научился выращивать еще Константин Дмитриевич Хрущов в конце прошлого столетия. В середине нынешнего точная прибористика потребовала миллионы, десятки миллионов чистейших и притом крупных кристаллов горного хрусталя. Природные месторождения этого минерала истощались с небывалой дотоле быстротой, грозя отбросить назад самые перспективные отрасли техники. Спасли кристаллографы. Они создали аппараты для выращивания идеальных штучных кристаллов кварца.

Точной прибористике были нужны позарез и кристаллы корунда, прозрачные, окрашенные его разновидности — это рубин и сапфир. Если кварц нужен был из-за его способности изменять свои электрические свойства под действием нагрузки, то в корунде (рубине, сапфире) привлекала в первую очередь твердость (уступающая только твердости алмаза) и во вторую — красота (уступающая только красоте алмаза да, пожалуй, еще изумруда).

Сейчас уже мало кто помнит это — но до войны отечественные часы были большой редкостью, их мог получить, скажем, директор завода в качестве ценного подарка от наркома, а наручных вообще не делали. Первые наручные часы — «Победа» были выпущены в 1947 году. На их крышке можно было прочесть горделивую надпись: «На 12 камнях». А открыв крышку — полюбоваться и самими этими камнями — алыми капельками искусственного рубина.

Рубины и сапфиры выращивали, не прибегая к повышенному давлению, для кристаллов кварца потребовалось и давление — тысяча атмосфер. До области термодинамической стабильности алмаза это было далеко, как до неба.

Так обстояли дела в практическом плане. А в плане теоретическом?

Есть в книжке академика Шубникова такие примечательные фразы: «Из всех процессов, связанных с образованием кристаллов, наиболее интересными являются те, которые мы называем элементарными процессами роста кристаллов. К ним в первую очередь должно быть отнесено зарождение кристаллов, до сих пор еще очень мало изученное».

Кроме наличного опыта, кроме соображений общетеоретического свойства могли быть у кристаллографов еще и другие основания в поддержку их выбора. Например, они не могли не знать про одну любопытную запись в лабораторном журнале Михаила Васильевича Ломоносова, про один удивительный эксперимент Вернера фон Болтона, про одну загадку, сто лет назад загаданную Хэннеем.

Редко кому невдомек, что кристаллы обладают способностью увеличиваться в своих размерах. Собственными глазами это видел каждый, у кого хоть раз выкипала соленая вода. Сперва в ней вообще нет никаких крупинок. Потом появляются мельчайшие. Глядь — а они уже подросли.

Если же говорить не о простой кухне — о химической, то в ней люди выращивали всяческие кристаллы уже сотни и тысячи лет. Селитру — для удобрения земли и для изготовления пороха, квасцы — останавливать кровь, глауберову соль — для облегчения тела и души. Да мало ли какие еще.

Но вот алмазные кристаллы никто и никогда выращивать не умел.

Хотя сказать, что и не пытался, — нельзя. Должно быть, такая естественная мысль приходила людям в голову не раз. Однако письменных свидетельств о том сохранилось не так уж много. От древних веков — ни одного. От средних веков — тоже ни одного. Первое свидетельство содержится в лабораторном журнале Ломоносова.

На все-то находил время этот великан — и оды сочинял, и университеты заводил, и законы природы явными делал. А в один прекрасный момент взял гусиное перышко и вывел им такую запись:

«Поставить на зарод почечные алмазы».

К почечным коликам запись эта не имеет ни малейшего отношения. Почки тут — мера веса. Издавна драгоценные камни мерили, сравнивая их по весу с древесными почками и зернами злаков. Всем известный карат — в переводе с арабского «зерно». В общем, имел в виду Михайла Васильич раздобыть недорогие мелкие алмазики и заставить их подрасти.

Что из этой затеи вышло, не ведомо никому. В лабораторном журнале Ломоносова на сей предмет иных записей не обнаружилось.

Вернер фон Болтон считался одним из искуснейших экспериментаторов начала нашего века. Работал он в электротехнической фирме «Сименс-Гальске».

Победа электрического освещения тогда не была еще свершившимся фактом. В течение нескольких десятилетий с электрическим освещением успешно конкурировало газовое. Мне довелось еще видеть последние газокалильные лампы в Москве, у Красных ворот, заливавшие тротуар и липы, стоявшие тогда вдоль всего Садового кольца, мертвенно-белым светом ауэровских колпачков.

Довольно долго состязание шло с переменным успехом, и даже в самом семействе Сименсов существовал разлад. В то время как брат Вернер усердно совершенствовал электрическую лампочку, брат Фридрих делал ставку на газ.

В одной книге, выпущенной в Петербурге в 1904 году («Новейшие успехи материальной культуры в связи с ее историею»), мне попался следующий пассаж:

«Приведем сравнение стоимости света силою в 1 свечу в течение 1 часа: при стеариновых свечах около 0,83 коп., при керосиновых лампах 0,04 коп., электрических дуговых лампах 0,03 коп., при газокалильной горелке Ауэра всего 0,02 коп. Отсюда мы видим, что в настоящее время газокалильная горелка Ауэра дает нам самое дешевое освещение. С ее изобретением электрическое освещение перестало быть опасным конкурентом для газа».

Где только не прячется наш Уроборос!

Австрийский химик Ауэр фон Вельсбах отыскал материал, ярко светившийся в газовом пламени, — соли редкоземельных элементов. Чтобы добиться победы в соревновании с газом, электричество должно было обзавестись материалами, тоже дающими яркий свет и притом способными выдержать высокую температуру. Вернеру Сименсу нужны были очень тугоплавкие и очень чистые металлы. Над их получением и трудился Болтон. Успешной работе способствовало прекрасное оборудование сименсовской лаборатории, прежде всего вакуумированная печь, в чреве которой гудела мощная вольтова дуга.

Первым в мире Болтон сумел получить чистый тантал и чистый ниобий — как раз в те годы, о которых шла речь, в 1904–1905-м. Он был столь искусен, что полученный им слиточек ниобия оставался единственным в мире чистым образцом этого металла целых двадцать лет — вплоть до 1929 года!

Но ни танталовая, ни ниобиевая нить для лампы накаливания не подошли. И тогда Вернер фон Болтон вознамерился сделать алмазную лампу. А что? Красивая мысль.

Он изготовил алмазную нить, поместил ее в печь, наполнил печь метаном (как сейчас наполняют лампы аргоном и ксеноном) и включил дугу. Через некоторое время он выключил дугу и, когда печь остыла, убедился, что алмазная нить не сгорела. Тогда он решил взвесить ее, чтоб узнать, каков же все-таки «угар» нити. Результат взвешивания мог удивить хоть кого — алмазного вещества стало не меньше, а больше. Нить словно бы стала потолще.