Kristallarning ta’rifi

Kristallografiya fani va uning vazifalari
Kristallografiya so‘zi “kristallarning ta’rifi”, degan ma’noda birinchi marta 1723 yilda shveytsariyalik olim M. N. Kapeller tomonidan tatbiq, etilgan bo’lib, undan ancha avval, ya’ni 1698 yilda I. Gottinger tomonidan bu fan “Kristallografiya” deb atalgan edi.
“Kristallografiya” fanining dunyoga kelishi va uning rivojlanishi geologiyaga oid fanlar bilan, avvalo mi­neralogiya ilmi bilan bevosita bog‘liq. Minerallarning deyarli hammasi kristallar, ularning ba’zilari tug‘ri tuzilgan geometrik shakllari - qiyofasi bilan mashhur bo‘lgan ediki, mineralogiya fanining taraqqiyoti tarixini kristallografiya fani dan ajralgan holda tasavvur etish mumkin emas. Mineralogiya fanigina emas, bal­ki umuman texnika taraqqiyoti jarayonida keskin burilish yasagan qator fanlarning kelajakdagi rivojlanish yo’llarini kristallografiya fani belgilab bermoqda. Buning mohiyati va sabablarini tushuntirish maqsadida uning tarixiga nazar solaylik.
Kristallar haqidagi fan, fan sifatida dunyoga kelmasdan avval mineral- ma’danlarni izlab topish va ulardan foydalanish mobaynida kristallarga xos bir qator qonuniyatlar kashf etilgan bo‘lib, ular o‘sha paytlardayoq, minerallarni o‘rganishga tatbiq etilgan edi. Jumladan, o‘rta asrlarning minginchi yillaridayok Abu Rayhon Beruniy minerallar — qimmatbaxo toshlar va ayrim tog’ jinslarini o‘rganishda solishtirma og‘irligini aniqlash usuli asosida ularni bir-biridan ajratish mumkinligini ko‘rsatgan edi. Buning uchun u uzi kashf etgan solishtirma og’irlikni o‘lchash asbobidan foydalangan. Alloma birinchi bo‘lib, og‘irligi 1 gr. ga teng bo‘lgan 1 kub sm suvning og‘irligini emas, shuncha xajmdagisi 19,2 gr. keladigan oltinni birlik qilib olgan va o‘sha paytda ma’lum bo‘lgan minerallarning solishtirma og‘irligini shu asosda xisoblab chiqqan edi. Bunda olim toshlarning kristall tuzi­lishlarini ham hisobga olgan edi. Abu Ali ibn Sino ham o‘ziga ma’lum bo‘lgan, tibbiyotda kullashni tavsiya etgan dorivor mineral va toshlarni ta’riflashda ham shu kristal­larga xos xususiyatlarni eslatib o‘tadi. Uzok o‘tmishdagidek o‘lkamizda kristallarga xos xususiyatlar, chunonchi kristallarning shaffof nur utkazuvchanligi, mineral tola chidamliligi, nodir toshlarning zargarlikda ishlatish mumkinligi, ma’danlardan sof metall ajratib olish vaundan buyumlar tayyorlash imkoniyadshari ayon edi. Bundan tashkari, mineraltogjismlari hosil bo‘lishi va o‘sishi jarayonida ba’zan yuzaga keladigan tasodiflardan ham xabardor bo‘lingan.
Beruniy o‘sha davrlarda ma’lum bo‘lgan, boshlangich manbalarda e’tirof etilgan olmos kristallarining geomet­rik shakli xususida o‘z mulohazalarini bildirdi. Ularning o‘ziga xos aniq geometrik shakliga, ya’ni uchburchakli yonlardan tashkil topgan o‘tkir uchli, o‘tkir korrali dipiramidaga o‘xshash oktaedrik kiyofada bulishini, ammo shunga uxshatib boshka minerallardan, tog‘ xrustalidan yasalgan qalbaki “olmos”ga aldanib qomaslikni ta’kidlaydi. Shu bilan birga kristallarning qimmatbaho toshlarning tash­ki qiyofasi, xususiyatlari, sifati shunga kura ularning qiymati ham o‘zi paydo bulgan konning utmishi, “tarixi muhiti bilan bog‘liq ekanligi xaqida fikr yuritadi. SHuningdek, Abu Ali ibn Sino ham tibbiyotda foydalaniladigan mineral-kristallar sifati, xususiyatlarining ular topilgan konga karab o‘zgarishini qaysi kondan olingani yaxshiyu, qaysisi sifatsiz ekanligiga baho beradi. Demak, mineral-kristallarning tarkibi va xususiyatlarini kon hosil qiluvchi jarayon muhiti bilan bog’liq, ekanligiga ishora qiladi.
Keyinchalik gollandiyalik olim X. Gyuygens kristallarning ikkilantirib sindirish xususiyatlarini batafsil o‘rganib chiqib, bu xususiyatlar kristallarning ichki qonuniy tuzilishi bilan botiй, deb tahmin qiladi. Nihoyat har bir kristall o‘ziga xos shaklga ega bulgan bir turli zarrachalardan tashkil topgan, degan fikrga keldi.
Rus kimyogar olimi M. V. Lomonosov (1711—1765 yillar) tomonidan materiya tuzilishining korpuskulyar nazariyasi yaratildi, materiyani tashkil etuvchi zarrachalar — korpuskulyarlar sharsimon shaklda tasavvur etildi. Bu nazariya asosida yusorida aytganimizdek, kristallarning mos yonlari orasidagi burchakning doimiylik k;onuni ilmiy jihatdan asoslab berildi. Kristallarning usish jarayonida korpuskulyarlar ustma-ust, qator-qator teri- lib, kristall yonlarini xrsil qiladi va kristall yonla­ri avvalgi-boshlang‘ich xrlatga parallel tarzda o‘sadi, deb ko‘rsatiladi. Lomonosov kristallarning shakli va fizik xususiyatlarini tashkil etish bilan ham shug‘ullangan. Olim mavjud sharoit va muhitning kristallarning o‘sishi bilan o‘sish tezligiga ta’siri masalalariga alohida e’tibor bergan. Fransuz mineralogi Jan Batist Lui Rome de Lil (1736—1790 yillar) ham burchaklarning doimiylik qonunini M. V. Lomonosov kashfiyotidan 20 yillar chamasi keyin, ya’ni Stensen va Lomonosov ishlaridan bexabar holda qaytadan kashf etadi va bu qonunni 1772 yili “Kris­tallografiya yoki kristallar, deb nom olgan minerallar dunyosiga xos har xil jismlarning geometrik shakllarining ta’rifi” degan kitobida bayon etadi. Muallif o‘z kitobining bir nusxasini “Imperatorlikning S. Peterburg Akademiyasiga, muallifdan”, deb yozib, Rossiya Akademiyasining kutubxonasiga yuboradi. SHu vaqtda Rossiya Fanlar akademiyasining prezidenti, impe­ratritsa xonim Ekaterina II tomonidan tayinlangan kutubxonachi knyagina xonim Dashkova usha Rome de Lil yuborgan kitobni graf Strogonovga sotib yuboradi. Keyinchalik esa es-efshini yirib olib, Strogonovdan kitobni kaytarib oladi. Pekin kitobning boshlangich beti yirtib olingan buladi. Bu hsha davrda Rossiyada fanga bulgan munosabatni, Akademiya prezidentining fan sohasidagi “jonkuyarligini” ko‘rsatadi. Bu fan va o‘sha kitob tarixini tiklashda ancha kiyinchiliklarga olib keldi.
R. J. Gayui (1743—1822) 1784 yilda kristallografiyaning ikkinchi asosiy qonunini, kristall ulchamlarining mutanosib nisbati yoki butun sonlar konunini kashf etadi. Kalsit kristallarining muayyan yunalishlar buyicha tekis yuzalar hosil qilib, sinish xususiyati (mavjud o‘ta mukammal ulanish tekisligiga ko‘ra) bu kashfiyotning ochilishi uchun asos bulgan edi. Gayui — kristallarni tashkil etuvchi molekulalar doimo parallelopipedlar kiyofa- sida bo‘ladi deb taxmin qiladi. CHunki usha davrda kristallarning (hozirgi kunda bizga ma’lum bo‘lgan fazoviy panjara yordamida tasvirlanadigan) ichki qonuniy tuzilishi nazariyasi hali kashf etilmagan edi.
Nemis mineralogi va kristallografi X. S. Veys (1780- 1856) tomonidan kristallografiyaning uchinchi asosiy qonuni “zonallar” yoki mintakalar krnunining kashf etilishi xam shu davrga to‘g‘ri keladi. SHu qonunga ko‘ra kristallning yonlari bilan qirralari orasidagi munosabat beriladi. 1818 yili kristallarning har bir yoni va qirralari nisbiy o‘lchamlarini ham uchta butun sonlar bi­lan ifodalash birinchi marta xayotga tatbik etiladi. O‘rta asrlarda sharq, mamlakatlarida, jumladan Markaziy Osiyoda ham mineral, tog’ jinsi va noorganik moddalar haqidagi fanning taraqqiyoti butun dunyo miqyosida bir- muncha yukori bosqichlarga kutarilgan edi. Ilm-fanning bu qadar rivojlanishi uchun usha mamlakatlardagi muhit-madaniyat shunga yarasha bo‘lgandi. Bunday muxitda dunyoga kelgan va ilm-fanni yukrri chuqqilarga ko‘targan olimlar — eronlik kimyogar al-Jobir (721—815); arab faylasufi, matematik al-Kindi (800—879) va eronlik kimyogar-tabib Ar-RoZi (864—925); sharbayjonlik Muxammad Nasritdin (1201—1274), arabistonliktybiatshunos Zaxariya Kazvini kabi allomalar yaratgan durdona asarlar jaxrn tafakkur tarakdiyotida yulchi yuLduzlardek porlab turibdi. Afsuski, bu olimlardan kdlgan ilmiy meros tuda sakdanmagan, saqlanganlari ham o‘rganilmagan, keng jamoatchilikka ma’lum emas. Bu tugrida ukrainalik olim, Toshkentda konchilik sohasi buyicha taxsil olgan A. S. Povarennыx guvoxdik berishiga qaraganda (1965), O‘rta Osiyoda ayniqsa minerallarning ta’rifi sohasida to‘plangan asarlar kadimiy Xitoy va antik dunyo mualliflari qoldirgan il­miy merosga nisbatan birmuncha yuqori saviyada yozilgan”. Bu tarixni o‘rganish soxasida ham amalga oshirilgan ishlarning kengligini bildiradi.
1669 yildan boshlab fan olamida kristallografiyaga oid ilmiy nazariyalar yuzaga kela boshladi. SHu yili danyyalik shifokor Nils Stensen (1638—1686) kvars kristallarini o‘lchash ustida olib borgan ishlari natijasida kris- tallarning mos yonlari orasidagi burchak, ularning katta- kichikligi, tashqi qiyofasidan qat’i nazar ‘doimiydir, degan xulosaga keldi.
SHundan yuz yillar chamasi keyin buyuk rus olimi M. V. Lomonosovning selitra kristallarini tadkik, etish borasida olib borgan izlanishlari tufayli burchaklarning doimiylik qonuni qaytadan kashf etildi. Shu paytdan boshlab Stensen-Lomonosovning burchak doimiyligi hakidagi xulosalari kristallografiyaning birinchi asosiy konuni sifatida anik, shakllandi. SHu bilan bir davrda O. Bartolin tomonidan island shpati kristaplarining nurni ikkilantirib sindirish xususiyati kashf etildi va bu kristallning mavjud ulanish tekisligi anikdandi. Bu yangilik ham o‘z o‘rnida kristallar optik xususiyatlarini o‘rganish uchun asos bo‘lib xizmat qiladi.