И. Харгиттаи, М. Харгиттаи - Симметрия глазами химика

9 !а!уап Нагц!йа!/Мацс$о3па Нагцйа! Зут телегу Фгоияп |Ье Еуев о1 а Сйети81 ЧСН Чег!аоаяеае!!ас!татт ууе!ппе!гп И. Харгиттаи / М. Харгиттаи СИММЕТРИЯ глазами химика Перевод с английского д-ра хим. наук В. С. !у!астрюкова Москва «Мир» 1989 ББК 24.5 Х.о УДК 541 Р.

Фейнматг ОТ 1[1 РГ'ВОДЧИКс[ 18В)ч) 5-03-000276-6 1703000000 — 384 Х . — 63.89 041(0!)-89 БЕК 24.5 Редакция литературы по «нлгии 15Впй 5-03-000276-Ь !русск.) 18В)ч) 3-527-26409-4 (англ.) Харгиттаи Ио Харгиттаи М, Х20 Симметрия глазами химика: Пер. с англ.— Мл Мир, !989. 496 с., ил.

Книгя извсстнык венгерских учвньп написана в необычном ключе и нвкодится нв грани между популярным и строго научным ряссмагрвнием проблемы В форлге. доступной химикам всех спвиивяьностеи, рвсслгятривяются предсгввлвния о симметрии для рязлпчных химических проблем, начиная с простейших модекуч и коичяя химическими реакциями и кристаллами. Для химиков -ияучнык рвбогников, инженеров, преподавателей и студентов. © ЧСН Чег1пйзйезе!!ясйпГ! тЬИ, Г)-б940 %е)пйепп !Гедеса! йернЫ)с оГ Сспггппу), !98б (с) перевод на русский язык, Мпстрюкоп В С., 1989 г.

Дтя человеческого разума симметрия ооладоет, по-видимому, совершенно особой притягигиельиой силой. Нам нравится с.чотргть иа проявление си.ч.метрни в природе, на идеально симметри гные сферы плинет или Солнца, но симметричные кристаллы, на снелсггнки, наконец, на цветы, которые почти сггммегиричггьг. Настоящая книга принадлежит перу супругов Харгиттан известных венгерских ученых, специалнзируюшихся в области изучения строения молекул методом газовой электронографии.

Их научные интересы достаточно полно иллюстрируются двумя предыдушими книгами [1, 23, переведенными на русский язык. Однако теперь эти авторы предстают перед нами в новом свете. У данной книги уже была одноименная предшественница, написанная на венгерском языке [31. Кроме того, И. Харгиттаи, выступая в роли редактора, недавно выпустид уникальный сборник объемом 1045 страниц под названием «Симметрия; Единое представление» [43. Для участия в этом сборнике было привлечено более 70 авторов — представителей естественных и гуманитарных наук. Как отмечается в рецензии [5), диапазон тем, развиваемых авторами, чрезвычайно широк и простирается от вопросов симметрии в физике элементарных частиц до описания народных танцев.

Некоторые из этих материалов используются в данной книге. Выход в свет английского варианта книги был отмечен появлением ряда положительных отзывов в журналах )ч)а!иге, Яс)енсе, )ч)етц ясгепбзг, 3. СЬеш. Ег)пса!)оп, Ясгепйбс Ашепсап Гсм. [5)). В чем секрет такого успеха? Может быть, о симметрии написано мало книг? Просмотр прилагаемой обширной библиографии, а также приводимая дополнительная литература [6 — 133 убеждают нас в обратном. Ответ на поставленный вопрос можно попытаться дать, сравнив данное произведение с книгой Джаффе и Орчина «Симметрия в химии» [6). Параллельное сопоставление текстов позволяет выделить по крайней мере три особенности, свидетельствующие в пользу данной книги.

!. За время, прошедшее с выхода в свет книги Джаффе и Орчина (1965 г.), в химии появилось много новых данных, которые не излагались на научно-популярном уровне. Важным примером может служить приншлп сохранения орбитальной симметрии Вудворла-Хоффмана„ сыгравший в химии поистине революционную роль.

2. Книгу супругов Харгиттаи отличает оригинальное оформление. Книга изобилует интересным иллюстративным материалом. Примеры применения симметрийных представлений в химии переплетаются с примерами, взятыми из природы, из области искусства, архитектуры, О~ нер но ~ шкл О~ нор'ао гчнкв музыки н литературы; зто скульптуры, вышивки, резьба по дереву и камню, цветы, снежинки, сосновые шишки, галактики, музыка Баха и Г>артока. Все это свидетельствует о том, что авторы рассматривают симметрию в более широком аспекте, чем это принято в геометрии, и стремятся найти соответствующие художественные образы для объяснения научных явлений: рисунки Дега иллюстрируют конформации, а картина Матисса-псевдоврашение в молекуле циклопентана.

3. Выбранный авторами стиль изложения, который мало приемлем (или просто неприемлем) в специализированной литературе, оказывается эффективным для быстрого знакомства с широким кругом ивлений на современном уровне. Благодаря этому удалось затронуть или даже подробно обсудить следующие темы (выбранные произвольно, чтобы продемонстрировать их разнообразие): колебательиые спектры молекул, строение полиэдрнческих и полициклических молекул, концепцию отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО), эффект Яна — Теллера, координату реакции, теорию плотнейгпей упаковки, квазикристаллы с некоторыми признаками симметрии пятого порядка.

Чаще всего используется такая схема: при введении новых понятий даются самые общие и элементарные сведения с ссылками на литературу обзорного характера, далее уровень изложения быстро повышается, становясь более специализированным, и авторы уже ссылаются на узкоспециальные журнальные статьи, преимущественно вышедшие за последние 10 — 15 лет. Особенно это заметно на примере гл. 3, материал которой наиболее близок к научным интересам авторов. Поскольку краткое содержание книги достаточно хорошо отражено в предисловии авторов, нам хотелось бы отметить лишь следующее. Как ни широк диапазон обсуждаемых тем, вне рассмотрения остались явления, ко'горые исследуются резонансными методами — ЯМР, ЭПР и ЯКР; в теории и практике этих методов весьма часто применяется концепция симметрии [14, !53. Превосходной иллюстрацией этого может служить название одного из разделов («Исследование молекулярной симметрии методом спектроскопии ЯМР») книги Ногради [163 (кстати, в ней приводится довольно подробный список дополнительной литературы по симметрии, составленный переводчиком).

В качестве конкретного примера можно указать, что конфигурации молекул полиэдрических карборанов, о которых речь идет в гл. 3, были правильно установлены с помощью спектров ЯМР [173. Гл. 5, посвященная колебаниям молекул, созвучна названию «Колебания в химических реакциях» первой части книги [18), в которой обсуждаются результаты по колебательным реакциям Белоусова — Жаботинского. Обращает на себя внимание тот факт, что многие из приводимых в ней иллюстраций имеют сходство с теми, которые можно найти в книге супругов Харгиттаи. После ггрочтония данной книги становится понятно, что действительно в некоторых областях химии просто невозможно работать без представлений о симметрии. Поэтому книгу можно было бы с равным правом назвать «Химия глазами специалис.!а по симметриигг.

Отметим, что в целом авторам удалось убедительно доказать, что симметрия это не только одна нз фундаментальных концепций в науке, но и одна из немногих идей, которая объединяет разнообразные области науки, искусства и других видов человеческой деятельности, что подтверждается многочисленными примерами. Эта увлекагельная и доступно написанная книга рассчитана на самую широкую аудиторию читателей. интересующихся химией и ее приложениями в физике и биологии.

Я весьма признателен одному из авторов, И. Харгитзаи, а также канд. хим. наук Я. М. Нестеровой и И. С. Христенко за помощь, оказанную мне в процессе перевода книги. Дополнительная литература 1 Хиргиттаи М., Харгиттии и. 1еометрия молекул координанионных соединений н»арообраэной фазе. Пер, с англ.

М.. Мир, !976 2. Харгининаи Н. Структурная химия соединений серы Пер, с англ. Мл Наука, 1986. 3. Нагвша! !., Вдгогнегпа-ейу 1гегойкня ккевете1. Вибареы, Акадеп»а) Киодо, 1983. 4. Наги!гга! !. (Ед.), Вуп»»еггу, 1)нггушй Нш»а» !)»дега!а»сйнй. Регйашол Ргем, )Чстч Уогй, Ох(огф !986. 5. Моррисон Ф., В мире науки, 1987, )Ч б, с. 112. 6.

ДмсарФйбс Г.. Орчин М. Симметрия я химии. Пер. с англ. Мл Мир, 1967. 7. Хохгигирассср Р. Молекулярные аспекты симметрии. Пер. с англ.. Мл Мир, 1968. 8. Кандан И. Г Симметрия многозлектронных систем.. М: Наука,1969. 9. Банкср Ф. Симметрия молекул и молекулярная снектросколия.. Пер. с англ. — Мл Мир, 1981 10. Тарасов Л. В. Этот удивительно симметричный мир. — М. Просвещение, 1982.

11. Зоркий 7!. М. Симметрия молекут и кристаллических струкгур. — Мл Изд.во МГУ, 1986. 12. Солил А. С. Постижение совершенства (симметрия, асимметрия, диссичметрия, антисичмегрия). — М.. Знание, 1987. 13. Прин»ины симметрии и системности а химии!Под ред. Н. Ф. Сгепвноаа М: Иэл-ао МГУ, 1987. 14. Драго Р. Физические методы а химии. В 2-х томах. Пер.