Текст книги "Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)"
Автор книги: Николай Белов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 15 страниц)
Резюмируя все сказанное выше, отметим следующее: если рассмотреть весь круг вопросов теории симметрии, то вне среды интересов А. В. Шубникова, пожалуй, оставались только криволинейная симметрия по Д. В. Наливкину и те вопросы теории симметрии, которые касались и касаются «неевклидовой» симметрии.
В заключении приведем слова Б. К. Вайнштейна: «Широта научных интересов А. В. Шубникова была поистине огромной, а его подход к решению задач удивительно разнообразен. Глубокое абстрактное мышление ученого– классика, натурфилософа в нем сочеталось с изобретательностью и практичностью инженера, фантазия теоретика – с искусством экспериментатора» [Л, 57, с. 8].
Глава 10
Физическая кристаллография в работах А. В. Шубникова
Поистине многогранна научная и педагогическая деятельность А. В. Шубникова. Такие направления его исследований, как симметрия, рост кристаллов, физические исследования их свойств, следует считать основными. Все эти разделы кристаллографии были ему близки, и в каждый из них Алексей Васильевич внес существенный вклад. Вместе с тем А. В. Шубников прежде всего был кристаллофизиком. Эта часть его творчества доминировала в его исследованиях.
Определив кристаллографию как самостоятельную науку, имеющую свой предмет (кристаллы) и свой метод (метод симметрии), А. В. Шубников во всех своих и организуемых им исследованиях указывал на необходимость сосредоточивать внимание на кристаллографии. Это особенно подчеркивалось его стремлением к тому, чтобы кристаллографы (изучающие свойства кристаллов) занимались прежде всего физической кристаллографией, оптической кристаллографией, а не кристаллофизикой, не кристаллооптикой и пр. В этом он видел самостоятельность кристаллографии как науки.
В работах по физической кристаллографии Алексей Васильевич всегда стремился выделять то, что отличает кристалл от аморфной среды. Он считал необходимым видеть в кристаллическом твердом теле прежде всего то, что нельзя увидеть в среде «бесструктурной», изотропной. Поэтому в исследованиях кристаллов А. В. Шубников проявил себя как крупный и оригинальный ученый, труды которого не могут затеряться в огромном потоке работ по кристаллофизике и физике твердого тела.
Начало его первых работ относится к тому времена, когда изучение строения кристаллов только начиналось, а проблема строение—свойство была сформулирована много десятилетий спустя, когда его научные интересы и взгляды уже полностью определились. Это, конечно, не означает, что «классичность» его работ в какой-либо мере отделяет их от практической значимости. Наоборот, большинство работ А. В. Шубникова тесно связаны с практикой, с промышленностью.
В работах А. В. Шубникова по физической кристаллографии можно выделить исследования оптических, электрических и механических свойств кристаллов. Именно по этому признаку в Институте кристаллографии с самого начала были организованы три лаборатории.
Оптическая кристаллография
Оптические работы А. В. Шубникова, как и все в его исследованиях, носили конкретный характер и были тесно связаны с практикой. В 20-х годах А. В. Шубников организовал в Ленинграде для нужд Красной Армии кварцевую лабораторию, изготовлявшую пьезокварцевые пластинки с фиксированной частотой колебаний. Работа началась с самого, простого: нужно было уметь ориентировать бесформенные куски кварца, находить в них направления оптических и электрических осей. Выпущенное в то время коллективное «Руководство» под редакцией А. В. Шубникова [58] позднее было переработано им и издано в виде отдельной книги [133]. На ее материале, содержавшем полное описание свойств кварца (включая оптические), изученных к тому времени, фактически базировалось развитие отечественной пьезокварцевой промышленности. В этой книге, а также в работах [127, 128] дается описание простых и надежных методов определения направления оптических и электрических осей с точностью до 10'. Такая точность по тем временам была и достаточной и наиболее высокой. Алексей Васильевич любил сам готовить оптические препараты: шлифы, кварцевые клинья, кюветы с расплавами для наблюдения кристаллизации под поляризационным микроскопом.
Тонкие оптические измерения и исследования былг подстать его натуре, в которой всегда чувствовались аккуратность, подтянутость, пунктуальность, граничащая с педантичностью. Те, кто видел Алексея Васильевича за гониометром, конометром или поляризационным микроскопом, имели возможность присутствовать при «священнодействии» экспериментатора, умевшего играть све том и красками.
Кристаллы, выращенные А. В. Шубниковым или его коллегами, требовали прежде всего определений симметч рии (гониометрии), показателей преломления, ориентация различных осей, проверки на такие свойства, как двупреломление, оптическую активность, прозрачность. Алек-' сей Васильевич чувствовал необходимость создания такого руководства, которое позволило бы широкому кругу специалистов понять оптику анизотропных сред (излагавшуюся, как правило, очень сложно), освоить непростые кристаллооптические методики. Подготовка такого руководства требовала много сил и времени. Результаты этой работы были представлены в монографии А. В. Шубникова «Оптическая кристаллография» [168] (не кристаллооптика, а оптическая кристаллография!). В 1958 г. Алексей Васильевич опубликовал новую работу [231], в значительной мере представляющую переработку «Оптической кристаллографии».
Научное кредо А. В. Шубникова как кристаллографа можно проиллюстрировать им же написанными строками из параграфа «Предмет оптической кристаллографии», открывающего вторую книгу: «Оптическая кристаллография изучает оптические свойства кристаллов и, являясь частью физической кристаллографии, занимается классификацией кристаллов по их оптическим свойствам, а также исследованием связи между оптическими и другими свойствами кристаллов, в частности, их симметрией.
Оптическая кристаллография имеет, естественно, многие общие черты с кристаллооптикой, которая является частью физики, и с методикой измерения оптических констант кристаллов. Этот последний предмет, которому посвящено большое количество прекрасных руководств, в нашей книге играет второстепенную роль» [231, с. 3].
Приведенные монографии являются примером глубокого и оригинального проникновения А. В. Шубниковым в оптику анизотропных сред, торжества его кристаллографической концепции в оптике. С завидной простотой Алексей Васильевич демонстрирует это, начиная от рассмотрения модели, а также симметрии светового луча и кончая сложными построениями, иллюстрирующими двупреломления, интерференцию, вращение плоскости поляризации и ряд-других явлений. Обе книги написаны с-<единых позиций и предельно ясно. Последнее замечание особенно важно: Алексей Васильевич ничего не писал такого, о чем он не имел совершенно четкого, «геометрического», представления. Его книги – не просто «перевод» кристаллооптики на «кристаллографический язык». В них много нового – симметрия оптических поверхностей и явлений, построение новых поверхностей (например, гирационных), углубление представления о лучевых и нормальных показателях преломления, трактовка конической рефракции.
К работам по оптике примыкают исследования А. В. Шубникова по растровой оптике. Он экспериментально демонстрировал используемые в указанных выше монографиях модели групповых волн. В Институте кристаллографии в его кабинете всегда можно было видеть затейливые узоры, образуемые комбинацией растров. «Растровые игрушки» легли в основу предсказанных им возможностей повышения разрешающих способностей микроскопов, вплоть до наблюдения отдельных молекул.
Кристаллография электрических свойств анизотропных сред
За редким исключением А. В. Шубников исследовал прозрачные кристаллы диэлектриков. Отсюда и исследования по оптике и электрическим свойствам кристаллов. Он практически не занимался ни магнитными кристаллами, ни кристаллами металлов.
Под руководством А. В. Шубникова И. С. Желудеву довелось работать 15 лет: с 1951 по 1965 г. Большая часть этого времени относится к тому периоду, когда Алексей Васильевич заведовал лабораторией электрических свойств кристаллов.
Выше уже говорилось о начале работы А. В. Шубникова в Академии наук, о работах по кварцу^ Обратный пьезоэффект, как явление, лежащее в основе работы пьезоэлемента, – главный его интерес того времени. Пьезоэлектричество, открытое братьями Кюри, тогда еще только начало находить широкое практическое применение. Как и для П. Кюри, для А. В. Шубникова пьезоэлектричество – входная дверь в физическую кристаллографию, в тензорную кристаллофизику. Так, уже в 1928 г. Алексей Васильевич вместе с Б. К. Бруновским публикует работу [43], в которой изложено качественное обнаружение пьезоэффекта в большом числе .кристаллов (в том числе пьезоэлектрических), помещенных в электрическом поле. Основная ее идея – приготовить из любого диэлектрика пьезоэлектрик, «текстурируя» его с помощью электрического поля.
Идея сходства макроупорядоченных систем (текстур) с кристаллами лежит ъ основе нескольких наиболее удачных работ А. В. Шубникова по физической кристаллографии, по пьезоэлектрическим текстурам. В 1940 г. выходит в свет книга А. В. Шубникова, Е. Е. Флинта и Г. Б. Бокия «Основы кристаллографии» [134]. В этой книге Алексеем Васильевичем написан раздел «'Свойства кристаллов как однородной непрерывной среды», отличающийся глубоким проникновением автора в физическую кристаллографию, тензорную кристаллофизику. Важно., что здесь А. В. Шубников переносит известные положения симметрии кристаллов на симметрию свойств, как симметрию тех или иных поверхностей, описывающих рассматриваемые свойства. Такое обобщение является весьма плодотворным, так как оно дает, в частности, возможность рассмотреть специфику свойств текстурированных сред и в особенности текстур, имеющих симметрию, описываемую группами предельной симметрии .(группами П. Кюри). Анализируя симметрию тензоров ,пьезоэффекта, Алексей Васильевич замечает: «...в ряде случаев пьезоэлектрическая симметрия кристаллов оказывается предельной (группы оо; оо т; оо 2); значит, пьезоэлектрические указательные поверхности могут быть поверхностями вращения. С другой стороны, это означает, что и некристаллические однородные анизотропные среды, например стекло, помещенное в электрическое поле (группа оо т), или закрученное стекло (труппа оо 2), теоретически могут обладать пьезоэлектрическими свойствами» [134, с. 305].
Это по существу и есть предсказание пъезоэффекта в упорядоченных текстурах на основе анализа симметрии их тензоров. Практически в докладе А. В. Шубникова на Отделении физико-математических наук АН СССР «О тензорах пьезоэлектрических модулей некристаллических анизотропных сред» в апреле 1940 г. пьезоэффект в текстурах предсказан «официально». Идея сопоставления симметрия—свойство, успешно использовавшаяся в работах П. Кюри, нашла блестящее продолжение в-, работах А. В. Шубникова по пьезотекстурам. Эти работы привлекли внимание А. В. Шубникова на сравнительно длительное время. Первые успешные опыты по пьезоэффекту в текстурах были проведены перед, самым началом Великой Отечественной войны. В 1946 г. многочисленные результаты работ Алексей Васильевич публикует в монографии «Пьезоэлектрические текстуры» [149j
Анализируя геометрию пьезоэффекта в текстурах, А, В. Шубников приходит к весьма важному заключению о том„ что отсутствие полярных направлений в среде не лишает ее возможности быть пьезоэлектрической. Рассматривая нетривиальность пьезоэффекта в текстурах с симметрией ∞ 2, он пишет: «Если кристаллы или какая– либо иная анизотропная среда имеют центр симметрии, то это означает, что, в данной среде нет полярных направлений. До сих пор молчаливо предполагалось,что для всех анизотропных сред справедливо также и обратное положение, то есть если среда не имеет полярных направлений, то в ней есть центр симметрии. На примере фигур типа оо 2 мы видим, однако, что это обратное положение, оставаясь справедливым для кристаллов, оказывается неверным для фигур и соответственно для текстур с осями симметрии бесконечного порядка; в частности, в скрученном цилиндре отсутствует центр симметрии, и тем не* менее все прямые в этой фигуре неполярны. То обстоятельство, что неполярные пьезоэлектрики не были открыты ранее объясняется, по нашему мнению, именно тем, что отсутствие полярных направлений в среде отождествлялось с наличием центра симметрии и что искусственные пьезоэлектрики отождествлялись, с электретами (полярными пьезоэлектриками, пироэлектриками)» [449, с. 21',].
Теоретическая часть книги [ 149]. содержит рассмотрение многих вопросов проблемы симметрия—свойство, выходящих за рамки пьезоэффекта. В частности, здесь четко анализируется геометрия различных направлений в кристаллах: полярных, особенных полярных, вращательных, крутильных и пр. Позднее И. С. Желудевым этот подход был перенесен на симметрию полярных и аксиальных тензоров второго ранга, а полученные отсюда результаты использованы для «физической интерпретации точечных групп симметрии кристаллов».[* Желудев И. С. Точечные группы симметрии кристаллов и их физическая интерпретация. – Кристаллография, 1957, т. 2, вып. 6, с. 728—733.] Любопытно, однако, что пропагандируя свой подход к симметрии отдельных направлений, Алексей Васильевич с неохотой знакомился со «стрелочной», как он говорил, «интерпретацией кристаллов».
В конце 40-х и начале 50-х годов А. В. Шубников продолжает работы в этом направлении. Вместе с сотрудниками он публикует еще одну монографию по пьезотекстурам [198], которая содержит исследования текстур из сегнетовой соли и титаната бария. Под влиянием работы А. В. Шубникова и с его помощью были начаты и успешно выполнены исследования пьезоэффекта в древесине и горных породах.
В начале 60-х годов учение об антисимметрии А. В. Шубников переносит на текстуры. Тем самым пьезотекстуры вышли на широкую дорогу практики, а в учении о твердом теле заняли целую главу, относящуюся к свойствам анизотропных сред. Линия Кюри—Шубникова по проблеме симметрия—свойство получила дальнейшее развитие в работах по использованию симметрии для описания фазовых переходов в кристаллах. На этом же пути были предсказаны и открыты такие явления, как электрическая поляризация кристаллов при деформации кручения и элекгрогирация (вращение плоскости поляризации света под действием электрического поля).[** Желудев И. С. Симметрия и ее приложения. М.: Атомиздат, 1976. 220 с.]
Без сомнения, пьезоэлектричество – любимое детище А. В. Шубникова. Еще в Ленинграде, изучая пьезоэффект в кварце, Алексей Васильевич обращает внимание на возможность использования пьезоэффекта двойникованных образцов. Позднее он проводит подробный анализ пьезосвойств двойников кварца различных типов [165]. В 50-х годах он участвует в совершенствовании и развитии современных методик измерения пьезоэффекта в кристаллах и живо следит за развитием работ по пьезоэлектричеству. В 1953 и 1954 гг. он организует два всесоюзных совещания по этой проблеме. Проблема электрических свойств кристаллов одной из первых была предложена для исследования на организованной им кафедре в МГУ. По приглашению Алексея Васильевича на протяжении ряда лет И. С. Желудев читал для сотрудников новой кафедры и студентов соответствующий курс, включающий сегнетоэлектричество. На кафедре были начаты научные исследования по сегнетоэлектрикам и пироэлектрикам.
Кристаллография механических свойств кристаллов
Работы А. В. Шубникова по разделу, который принято называть механические свойства кристаллов, многообразны, интересны и тесно связаны с практикой. Сюда могут быть отнесены его работы по резке камня, шлифованию шаров, приготовлению образцов для оптики и исследования электрических свойств. Как всегда Алексей Васильевич «ищет кристаллографию», точнее, активно использует кристаллографию для ориентировки образцов, нахождения наиболее рациональных способов их обработки и пр.
Не претендуя на оценку значимости тех или иных работ А. В. Шубникова по механическим свойствам кристаллов, коснемся лишь «кристаллографии» этих свойств, представленной его блестящими работами [72, 74], в которых излагается, в частности, открытие и изучение явления механического двойникования кристаллов кварца. В этом случае под нагрузкой происходит переориентация кристалла без изменения его формы.
Работа А. В. Шубникова по «фигурам проворачивания» [98] – еще один пример глубокого проникновения тонким и вдумчивым экспериментатором с помощью макрометодов в понимание микростроения материи. Здесь особенно интересен вывод о том, что пространственные «фигуры проворачивания» должны иметь «квантованное», причем конечное число вершин: тетраэдр (4 вершины)-^октаэдр (6) -^икосаэдр (12)-^сфера (оо).
Работы А. В. Шубникова по тензорной кристаллофизике содержат рассмотрение упругих свойств, анизотропии упругости [171], теплового расширения [210]. Упругие свойства при этом рассматриваются и как самостоятельное -явление и как явление, «присутствующее» при пьезоэффекте. Здесь опять через построение различного рода поверхностей (коэффициентов растяжения* модулей Юнга и пр.) четко выступает шубниковская концепция: кристалл прежде всего должен изучаться кристаллографическими методами.
Некоторые физические явления в свете симметрии по А. В? Шубникову
Говоря о физической кристаллографии, нельзя не остановиться на его работах по приложению симметрии ко многим физическим объектам и явлениям* которые выходят за рамки приложений симметрии к строению и свойствам кристаллов.
А. В. Шубников был, пожалуй, первым советским ученым, понявшим важность симметрийного подхода ко многим явлениям природы. Здесь он выступает прежде всего как физик в широком значении этого слова. В своих воспоминаниях Алексей Васильевич пишет, что его первые печатные работы, написанные в то время, когда он был студентом, были опубликованы в журнале «Физик-любитель» и не имели никакого отношения к кристаллографии [350]. Там же описываются и его опыты с им же изготовленной электрофорной машиной. «Опыты с электричеством» занимали Алексея Васильевича и в то время, когда ему было уже 70 лет. В своем кабинете он долгое время держал им же изготовленный несколько необычный электроскоп, демонстрируя, казалось бы, простые явления, относящиеся к его зарядке и разрядке. При этом Алексей Васильевич любил «экзаменовать» своих гостей, спрашивая, например, что будет с лепестком электроскопа, имеющего заряд определенного знака, если его основной стержень заземлить. Этот «экзамен» ему «сдавал» англичанин Д. Бернал, чех Петржилка, индус Багавантам и многие другие. Алексею Васильевичу нравилось, когда «экзаменуемый» ошибался. Он вообще любил повторять, что научный работник испытывает удовольствие в двух случаях: когда он что-либо поймет новое и когда он найдет ошибку у кого-либо другого. Зная это, сам Алексей Васильевич старался не допускать ошибок. Вот пример.
Готовился специальный выпуск журнала «Кристаллография» к Международному конгрессу кристаллографов в Кембридже в 1960 г. Алексей Васильевич представил новую прекрасную работу о симметрии подобия [247]. Нужно было дать к ней резюме, естественно, на английском языке. Алексей Васильевич написал это резюме по-французски, говоря: «Английский я знаю плохо, и поэтому, кто бы резюме ни проверял, у меня останется сомнение в том, что оно не содержит ошибок». Он был строг и к ошибкам других. Однажды утром Алексей Васильевич пригласил И. С. Желудева в кабинет, вынул из портфеля новую книгу по полупроводникам известного физика и спросил: «Ваня, Вы читали эту книгу?» И. С. Желудев ответил, что не читал, и поинтересовался мнением Алексея Васильевича о ней, на что тот ответил, чеканя каждое слово: «Книгу я просмотрел, прочитал некоторые параграфы (содержание которых я мог понять) и нашел там ошибки. На основании этого я не могу быть уверенным в том, что в книге нет ошибок и в тех параграфах, которые я понять не смог».
В другой раз Алексей Васильевич рассказывал в лаборатории (не без обиды) о том, что однажды он нашел ошибки в разделе симметрии в одной из книг, написанных двумя физиками-теоретиками, и написал им об этом. В следующем издании ошибки были исправены, но авторы не только не сочли нужным сослаться на него, но даже ему не ответили. Часто А. В. Шубников рассказывал о своих самых первых шагах в научных исследованиях. На занятиях по товароведению в коммерческом училище, где он учился, одна из лабораторных работ состояла в измерении толщины волоса (в частности, щетины). Будучи дотошным, Алексей Васильевич заметил, что один и тот же волос имеет различную толщину по длине. На его вопрос «Почему?» руководитель занятий ответил, что, например, у человека толщина растущего волоса зависит от того, в каких условиях он находится. «У меня чуть не захватило дух, – рассказывал Алексей Васильевич, – когда после этого разговора я сформулировал для себя первую „научную идею“: построить график толщины волоса в зависимости от времени и по этому графику сделать суждение о том, какова была жизнь его владельца в прошлом!»
Ряд приложений симметрии к физическим объектам и явлениям, рассмотренных А. В. Шубниковым, имеет важное значение. Здесь нужно отметить его работы по симметрии электрического и магнитного полей, светового луча, эффекта Холла.
А. В. Шубников в статье [219] справедливо писал, что П. Кюри был первым, кто осознал разницу между магнитной и электрической полярностью. Эта разница лежит в основе правильного понимания многих физических явлений, пространства и -времени. Сам Алексей Васильевич обратился к проблеме симметрии электрического и магнитного полей в 1938—1939 гг. [115, 124]. Он был первым советским физиком, правильно сформулировавшим эту проблему и последовательно проанализировавшим ее. Симметрия электрического поля отвечает симметрии полярного вектора (группе симметрии неподвижного конуса, ∞ mm), а симметрия магнитного поля – симметрии аксиального (осевого) вектора (группе симметрии вращающегося цилиндра, ∞/m). Эти четкие положения впервые были введены в отечественную литературу А. В. Шубниковым. Рассмотрев проблему движущихся зарядов и ими создаваемых полей, Алексей Васильевич четко показал, что только правильное определение симметрии элекрических и магнитных полей позволяет понять «перпендикулярность магнитного поля электрическому току» (парадокс Маха): два явления, «складываясь», имеют общие элементы симметрии, плоскости симметрии и, рассматриваемые вместе, обладают симметрией полярного вектора (группа ∞ mm). Если же поток заряженных частиц является круговым (токи Ампера), то образуемое им магнитное поле ориентировано так, что оно имеет общий с этими токами элемент симметрии – плоскость симметрии (объединенная симметрия токов и магнитного поля есть в этом случае симметрия аксиального вектора, описываемая группой ∞/m). Алексей Васильевич настаивал на том, чтобы на рисунках в научных статьях и книгах аксиальный вектор изображался не в виде обычной стрелки, а в виде отрезка прямой, окруженного ориентированным кольцом.
И. С. Желудеву приходилось неоднократно обсуждать с Алексеем Васильевичем симметрию электрических и магнитных полей, многих физических явлений. Однажды И. С. Желудев заметил, что поток электронов в проводнике создает магнитное поле, подобное «выворачивающемуся» кольцу дыма, когда через него «продувают» воздух. Алексею Васильевичу сравнение понравилось, но от себя он добавил: «Даже проще, резинка, надетая на карандаш, при протягивании последнего „выворачивается[* Желудев И. С. Полная симметрия скаляров, векторов и тензоров второго ранга. – Кристаллография, 1960, т. 5, вып. 3, с. 346—353.] подобно Вашему кольцу дыма; симметрия одна и та же». Подобная четкость моделирования была характерной особенностью его мышления.
Одно из самых крупных достижений А. В. Шубникова – учение об антисимметрии. Им самим это учение развивалось как учение о симметрии (и антисимметрии) фигур, а не явлений. Перенос обобщений основных положений антисимметрии на физические явления был выполнен И. С. Желудевым, с помощью рассмотрения полной симметрии скаляров векторов и тензоров. Поначалу Алексей Васильевич принял это обобщение спокойно, но позднее отнесся к нему весьма критически. Сберегая «чистоту симметрии фигур» (хотя бы и черно-белых), он протестовал против введения в понятие, как он говорил, уже занятого слова «симметрия» таких представлений, которые уходили бы от фигур/ Все это, к сожалению, уживалось с тем обстоятельством, что в свое время А. В. Шубников явился апологетом распространения симметрии на физические явления с использованием фигур с предельной симметрией (например, шаров, описывающих симметрию скаляров и псевдоскаляров). Вместе с тем позднее было интересно наблюдать, как Алексей Васильевич «обнаруживал» плоскости антисимметрии в магнитном поле, ориентированные вдоль поля, и тем самым фактически признавал справедливость положений полной симметрии [261].
А. В. Шубников неоднократно обращался к проблеме симметрии светового луча. В конечном счете его представления базировались на уже указанных особенностях взаимной ориентации электрических и магнитных полей. По Алексею Васильевичу, в плоскополяризованной световой волне, соответствующей колебаниям вектора E, меняющегося по синусоидальному закону, магнитное поле перпендикулярно плоскости поляризации и также меняется по синусоидальному закону, изменяя направление через каждые полволны.
Образцом модельно-симметрийного подхода к физическим явлениям служит проведенное А. В. Шубниковым рассмотрение эффекта Холла. Эффект моделируется через текущую воду, перпендикулярно поверхности которой помещен вращающийся цилиндр. В этих условиях половина боковой поверхности цилиндра движется по течению воды, ускоряя его, а вторая – против течения, замедляя его. В результате с одной стороны уровень воды прибывает, а с другой – убывает. Возникает «поперечный перепад» воды. Потоку воды в модели отвечает текущий ток: вращающемуся цилиндру – перпендикулярное магнитное поле, а перепаду уровней – поперечная разность потенциалов, возникающая в эффекте Холла. Все явление имеет симметрию т (плоскость симметрии, перпендикулярная магнитному полю).
В конце 50-х годов большой резонанс получило открытие так называемого несохранения четности при слабых взаимодействиях. В литературе появились разного рода толкования этого явления, в том числе неправильные. А. В. Шубников сразу понял, что несохранение четности может быть объяснено прежде всего на основе законов симметрии и дал его ясную интерпретацию, базирующуюся на представлениях о симметрии магнитного поля [125]. При этом он попытался смоделировать элементарные частицы с использованием «движущихся» и «вращающихся» «черных» и «белых» шаров. Такой подход был несомненно перспективным.
