Человек открыл медь раньше всех прочих ме­таллов за исключением золота. Еще в доистори­ческие времена медь использовалась людьми ка­менного века.

Медь обнаруживают в довольно чистом состо­янии — в самородках и крупинках металла без примесей. Возможно, впервые человек поднял с земли эти самородки потому, что они были кра­сивыми. Затем человек сделал великое открытие, выяснив, что этим странным красноватым камеш­кам можно придать любую форму. Это был более простой метод изготовления оружия и ножей, чем обкалывание кремней.

Прошло много времени, и уже другие люди выяснили, что они могут расплавлять красные камни и изготовлять из расплавленной массы чашки и кувшины. Тогда люди начали добывать медь и делать из нее всевозможные приспособле­ния и утварь.

В течение тысяч лет медь оставалась единст­венным пригодным для обработки металлом, по­скольку золото было не только слишком редким, чтобы принимать его во внимание, но и слишком мягким для практических целей. Медные инстру­менты использовались, возможно, еще при строи­тельстве великих египетских пирамид.

Когда была открыта бронза (сплав меди и оло­ва), стали добывать еще больше меди. Но после открытия железа медь стала использоваться в не­больших количествах, в основном народами на низкой ступени цивилизации, пока не наступила эпоха электричества. Поскольку медь — хороший проводник электричества, она широко использу­ется в современной промышленности.

Очень немногие видели чистую медь и вряд ли узнают ее, если увидят. Это блестящее серебри­стое вещество с легким розоватым оттенком, ко­торое приобретает красноватый цвет по мере со­прикосновения с воздухом. Медь, которую мы обычно видим, имеет красновато-коричневый цвет. Это цвет окиси меди, которая образуется в результате взаимодействия металла с воздухом.

Большая часть меди, имеющейся в мире, су­ществует в сочетании с другими веществами, от которых она должна быть отделена перед исполь­зованием. Часто она соседствует с сернистыми ве­ществами, которые могут сочетаться еще и с же­лезом и мышьяком, что затрудняет очищение ме­ди.

Медь имеет и некоторые другие достоинства, не считая того, что она пережила многие другие металлы. Она имеет высокую прочность, но тем не менее достаточно пластична, чтобы ее можно было вытягивать и придавать ей любую форму за счет обработки. Она проводит тепло не хуже, чем электричество. По меди можно делать резьбу и гравировку. Но ее непросто сломать. Кроме того, из нее можно создавать такие сплавы, как бронза и латунь, соединяя ее с другими металлами.

Если вы старатель и ищете золото, то для вас ответ на этот вопрос настолько же важен, на­сколько велика разница между огромным богатст­вом и безмерной бедностью. Многие старатели натыкались на то, что принимали за золото, толь­ко для того, чтобы после проведения анализа вы­яснить, что их надежда на богатство испарилась, как дым.

То, что известно под названием «золото для дураков», на самом деле — железистый пирит. Поскольку этот желтый минерал еще и ослепи­тельно блестит, его легко можно принять за вкрапления самородного золота в горной породе.

Другой причиной для ошибок служит то, что золото часто обнаруживают в тех же местах, что и железистый пирит. Самородное золото часто находят в кварцевых прожилках или в массивах железистого пирита. Вода и ветер уносят кварц и пирит, а золото выветривается из скальных по­род. Это означает, что камень вокруг золотых са­мородков вымывается, оставляя самородки почти чистого золота.

Самородки смывает водой на дно долин, и они перемешиваются с песком и щебнем. В таком ви­де золото называется аллювиальным, или рассып­ным. Первое золото, найденное человеком, было рассыпным.

Но золото часто находят и в рудах других ме­таллов. Серебряная руда почти всегда содержит некоторое количество золота. Часто золото встре­чается и в медной руде. Золото содержится даже в морской воде! Его содержание, правда, настолько мало по сравнению с общим объемом воды, что никто не в состоянии добыть золото из мор­ской воды. Тем не менее океаны настолько ог­ромны, что общее количество содержащегося в них золота оценивается в 9 070 000 000 тонн. Химикам будущего предстоит решить очень инте­ресную задачу — добыть золото из морской воды.

Единственное отличие промышленного алмаза от любого другого состоит в том, что он имеет более низкое качество. Если алмаз имеет безуко­ризненное качество, красивый, без единого пят­нышка, цвет, то он, конечно, будет использован в ювелирном деле, где за него дадут более высокую

цену.

Может показаться неожиданностью то, что та­кая ценность, как алмаз, вообще используется в промышленности, но алмаз называют «королем промышленности»!

Греки называли алмаз «адамас», что означало «непобедимый». Алмаз действительно непобедим, поскольку ничто в мире не может его распи­лить — кроме другого алмаза!

Поэтому три четверти всех добываемых алма­зов вообще не попадают к ювелирам. Они ис­пользуются в промышленности. И используются они по причине своей чрезвычайной твердости. Например, около 20 процентов алмазов идут на головки буровых установок, которые используют­ся для бурения скальных пород.

Алмазы измельчаются в порошок, и этот ал­мазный порошок используется для шлифовальных кругов, на которых обрабатываются алмазы. Не­которые алмазы используются при металлообра­ботке. Без алмазов не смогли бы работать некото­рые из наиболее важных отраслей промышленно­сти.

Насколько можно судить по источникам, пер­вые люди, занимавшиеся поисками алмазов, появились в Индии. Добыча алмазов началась там более 2500 лет тому назад!

Алмазы высоко ценились с самого начала. До пятнадцатого века они все еще были такой редко­стью, что ими могли владеть только короли и коро­левы.

И только в 1430 году появился обычай носить бриллианты в качестве украшения. Первой это сде­лала придворная дама из Франции Агнес Сорель, и отсюда мода распространилась по всей Европе. Результатом этого стала лихорадочная добыча ал­мазов в Индии, продолжавшаяся более 300 лет.

В конце концов этот источник иссяк, но, к счастью, алмазы были найдены в другой части света — в Бразилии, в 1725 году. Джунгли и тро­пический климат очень затрудняли работу, но тем не менее свыше 160 лет Бразилия была основным источником алмазов в мире.

В настоящее время центром добычи алмазов является Южная Африка, где крупные залежи ал­мазов были найдены случайно в 1867 году. Маль­чик из бедной фермерской семьи нашел красивый камешек, который купил хитрый сосед, сразу же узнавший драгоценный алмаз. Когда он в свою очередь продал его, на это место съехались стара­тели всех возрастов и национальностей.

В течение года здесь были обнаружены три крупных алмазных месторождения, и появился го­род Кимберли, центр огромной алмазной империи.

Почему алмазы так высоко ценятся? Конечно, алмазы — редкость, а все, что редко, имеет высо­кую стоимость. Но одного того, что это редкость, недостаточно. Вещь также должна быть очень при­влекательна, а алмазы действительно прекрасны.

По способности отражать свет ничто в мире не может сравниться с алмазом. Алмаз также являет­ся и самым твердым из известных веществ. Это воплощение красоты, которое может оставаться неизменным в течение тысячелетий, стало симво­лом непреходящей любви и верности.

В своем исходном виде алмазы некрасивы. Они должны быть обработаны, чтобы стать краси­выми. В природе попадаются алмазы самых раз­ных размеров и форм, и внешне они поначалу выглядят довольно невзрачно. Опытный огранщик должен тщательно изучить каждый камешек и оп­ределить, как лучше всего выявить его красоту. Иногда алмаз распиливается быстро вращающим­ся диском, покрытым алмазной пылью. Только алмазная пыль может быть использована для шлифовки другого алмаза.

Большинство алмазов распиливается на две части, каждая половина огранивается, и ей прида­ется округлая форма. Алмаз в таком виде называ­ется бриллиантом. Ограниваются алмазы на высо­коскоростном цельнометаллическом круге, по­крытом алмазной пылью и маслом.

Грани располагаются симметрично, и у обыч­ного бриллианта их 58. Чем больше граней, тем больше переливается бриллиант. Огранщики ал­мазов изобрели целый ряд видов огранки: кабо­шон, багет, маркиза и т.д.

Алмазы, использующиеся в ювелирном деле, могут значительно отличаться цветом и качеством. Некоторые цвета встречаются реже других. Наибо­лее ценными являются алмазы с красным или голу­бым оттенком, а также прозрачные и бесцветные.

Природа — замечательный пекарь. Глубоко под землей находится ее печь, нагретая тысячи лет тому назад огромными поднимающимися мас­сами расплавленной горной породы. В этой печи она нагревала и за счет чудовищного давления превращала известняк в твердый мрамор.

Самый чистый мрамор имеет белый цвет. Раз­личные примеси часто придают ему оттенки розо­вого, красного, желтого или коричневого цвета или образуют в нем волнистые линии или пятна. Кристаллы различных цветов, попавшие в мра­мор, искрятся и сверкают в солнечных лучах. В некоторых кусках мрамора остатки окаменелостей придают ему дополнительную прелесть.

Мрамором иногда называют и другие камни, подвергающиеся полировке и использующиеся в строительстве, — например, гранит, оникс и пор­фир. Однако настоящим мрамором является изве­стняк, перешедший в кристаллическое состояние в ходе природных процессов.

Чтобы добыть мрамор, специальная машина прорезает в каменном массиве серию каналов или щелей, которые могут достигать в глубину 2-3 метра, а в длину — 18-24 метра. Взрывами нельзя пользоваться, поскольку при этом мрамор может быть разрушен или покрыт трещинами. Затем блоки аккуратно извлекаются огромными кранами.

Для разрезания необработанного камня ис­пользуется большая пила без зубьев, на которую во время работы льется вода с песком. За счет трения стального лезвия и песка глыба довольно быстро разрезается на куски нужного размера. Иногда вместо жесткого лезвия используется про­волочная пила.

Затем куски мрамора помещаются на шлифо­вальную установку круглой формы, где закрепля­ются неподвижно. Песок с водой текут по враща­ющейся поверхности установки, выравнивая по­верхность мрамора. Затем, чтобы сделать поверх­ность гладкой, мрамор шлифуется дополнительно.

Окончательная полировка производится смесью окиси олова и щавелевой кислоты, кото­рая наносится на поверхность мрамора с по­мощью полировального круга.

В древние времена считалось, что янтарь обла­дает магической силой. Древние греки и римляне верили, что янтарь может защитить человека от колдовства и болезней, и поэтому носили его.

Причиной того, что янтарю приписывали та­кую таинственную силу, была его способность наэлектризоваться. Если кусок янтаря интенсивно потереть, то появляется электрический заряд, что позволяет янтарю притягивать легкие предметы, например кусочки бумаги.

Греки называли янтарь «электрон», и от этого слова появилось слово «электричество».

Янтарь — это хрупкое, прозрачное вещество желтого цвета. Его довольно трудно разрезать на бусины или мелкие украшения, но твердостью мрамора или стекла он не обладает.

Давным-давно из сосен, которые росли на земле, выделялось некое вязкое вещество. На по­верхности земли постепенно накопились его ог­ромные количества, и когда земная поверхность изменилась, это вещество было погребено под землей или под водой. В течение миллионов лет оно окаменело или затвердело, превратившись в янтарь, который мы сейчас встречаем.

Поскольку изначально янтарь был мягким, вязким веществом, к нему прилипли и попали в него много насекомых. И после того, как прошли миллионы лет и янтарь затвердел, насекомые так в нем и остались. И сегодня мы можем отыскать кусочки янтаря, в которых замурованы муравьи и мухи, которые выглядят так, будто попались только вчера!

Сосны, выделявшие янтарь, произрастали пре­имущественно в районах Балтийского и Северно­го морей. Эта часть земной коры, где теперь на­ходятся моря, постепенно опустилась. В древние времена янтарь находили только там, где сильные штормы вздымали воды, и куски янтаря вымыва­лись на берег. В наши дни янтарь добывается на разработках.

Янтарь обычно находят небольшими кусочками, хотя были найдены и крупные куски весом до восьми килограммов. В основном янтарь исполь­зуется для изготовления мундштуков, бус и не­больших украшений.

Коралл — это один из самых любопытных и удивительных предметов в мире! Для начала сле­дует сказать, что красные кораллы ценились на­равне с драгоценными камнями с незапамятных времен. Но еще больший интерес представляет огромное количество суеверий, связанных с ко­раллом.

Римляне вешали куски коралла на шею ребен­ку, чтобы отвести от него опасности. Они верили, что коралл может предотвратить болезнь или вы­лечить от нее. Кое-где в Италии коралл еще но­сят, чтобы уберечься от «дурного глаза». И самое удивительное — в том, что коралл изменил гео­графию мира!

Что такое коралл? Это скелет кораллового полипа — крошечного желеобразного морского организма с большим количеством маленьких щу­пальцев. Полип вырабатывает известковое веще­ство, из которого состоит скелет, формирующий­ся в виде чашечки, окружающей полип со всех сторон.

Сначала полип прикрепляется к поверхности скалы под водой, и от него отпочковывается но­вый полип. Когда старый полип умирает, живые полипы продолжают оставаться на его скелете, и от них в свою очередь отпочковываются новые. Так происходит формирование коралла, по мере того как все новые и новые поколения полипов нарастают на скелетах своих предшественников.

Так слой за слоем нарастает коралл, и из них в океане образуются острова и рифы. Эти орга­низмы водятся в теплых и тропических водах. Кораллы в основном можно встретить в южных водах Тихого океана, в Индийском океане, в Сре­диземном море и в водах у побережья Флориды, Мексики и Вест-Индии.

Наиболее значительные коралловые образова­ния называются окаймляющими рифами, барьер­ными рифами и атоллами. Окаймляющие рифы представляют собой подводные коралловые пло­щадки, прикрепленные к прибрежным скалам и выходящие в океан. Барьерные рифы не связаны с материком, а вырастают в океане на каком-то расстоянии от берега. А атоллы — это коралловые острова в форме кольца.

Большой барьерный риф, расположенный у побережья Австралии в районе Квинсленда, тя­нется на 1260 миль.

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный ка­мень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы ре­дки к красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из се­бя кристаллы.

Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться раз­мерами.

В природе существуют сотни веществ, образу­ющих кристаллы. Вода — одно из самых распро­страненных из них. Замерзающая вода превраща­ется в кристаллы льда или снежинки.

Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действитель­ности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных гор­ных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кри­сталлы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, ко­торые медленно охлаждаются и образуют кри­сталлы различных видов.

Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть раз­делены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов. Кристаллы могут иметь и разные размеры. Некоторые мине­ралы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет не­сколько сотен фунтов.

Лавина — это нисходящая масса снега, льда или грязи с камнями. Лавина из грязи с камня­ми — это оползень, который может произойти да­же в бесснежных районах. Крутой горный склон или обрыв пропитывается водой или ослабляется каким-то другим способом. Земля больше не мо­жет удерживаться на таком крутом склоне, и на­чинается обвал.

Такие обвалы или лавины чаще всего происхо­дят весной, когда тающие снега и льды пропиты­вают под собой грунт. Они могут происходить и тогда, когда река выходит из берегов, или там, где люди строят дорогу или устраивают горную выработку у подножия крутого горного склона.

Такие оползни часто перекрывают горные доли­ны, и таким образом получаются большие озера.

Снежные лавины случаются, когда снег боль­ше не может удерживаться на горном склоне. Старый, слежавшийся, покрытый настом снег час­то держится даже на очень крутых склонах, но свежий, незакрепившийся, рыхлый снег часто лег­ко соскальзывает даже с довольно покатых скло­нов.

Когда начинается небольшая снежная лавина, она часто срывает со своего места большие массы снега, находящиеся у нее на пути, и продолжает свой путь, увеличиваясь в размерах и набирая разрушительную силу. В тех местах, где снег ле­жит так, что еле удерживается от сползания, даже звука голоса может оказаться достаточно, чтобы стронуть с места огромные массы снега и начать лавину. Это происходит потому, что звук колеб­лет воздух, и эти колебания вызывают движение снега.

В Альпах, когда группы альпинистов проходят опасные склоны, проводники часто настаивают на том, чтобы все хранили полное молчание, по­скольку колебания от звуков голосов могут вы­звать лавину.

Хоть каменные и деревянные дома и получили распространение среди эскимосов, тем не менее этот северный народ все еще строит иглу по ка­ким-то особым случаям или во время переходов. Строится иглу быстро и может противостоять лю­бой погоде.

В свежем снежном сугробе вырывается яма 1,5 метра в длину и 50 сантиметров в глубину. Потом, начиная с передней стенки ямы, ножом вы­резаются снежные блоки. Они имеют такую фор­му, что наклоняются вовнутрь, если их поставить на ребро.

Выкладывается круг из этих блоков, а затем его верхняя часть срезается таким образом, чтобы во время строительства последующие блоки шли по сужающейся спирали. Материал по ходу рабо­ты вырезается внутри дома. Последний блок, у которого верхние края шире нижних, накрывает отверстие вверху. После этого все трещины за­лепляются мягким снегом. Небольшое иглу может быть построено за пару часов.

Когда домик построен, за дело принимается женщина. Она зажигает лампу на котиковом жи­ре, стараясь, чтобы та разгорелась как можно сильнее. Потом она закрывает вход снежным бло­ком и плотно закупоривает иглу. Теперь снег на­чинает таять. Но, поскольку крыша домика имеет закругленную форму, вода не капает, а постепен­но впитывается в блоки, и они пропитываются почти полностью.

Когда блоки достаточно пропитаются водой, она гасит лампу и открывает дверь. Внутрь вры­вается ледяной воздух, и через короткое время хрупкий снежный домик становится ледяным ку­полом! Теперь он настолько прочен, что крыша может выдержать даже белого медведя и не про­валится. И таять он теперь не будет, и в нем можно уютно расположиться.

Но, конечно, когда зима заканчивается и по­вышается температура, иглу начинает таять, и обычно сначала проваливается крыша.

Многие студенты жалуются: «Зачем мне учить физику и естественные науки, ведь я их никогда не использую». Такие люди, конечно, не правы в том, что касается «бесполезности» физики и есте­ственных наук. Несомненно то, что (знаем мы об этом или не знаем) все мы неоднократно исполь­зуем законы физики в повседневной жизни.

Любой человек, живущий в климате с холод­ными зимами, знает, что он должен наливать ан­тифриз в радиатор своей машины и сливать воду из всех труб, где она может оставаться. Он знает, что если не сделает этого, то в радиаторе появят­ся трещины, а трубы могут разорваться. Законы физики объясняют, почему это может случиться.

Например, большинство веществ при переходе из жидкого состояния в твердое уменьшаются в объеме. Но с водой происходит совершенно про­тивоположная вещь! Вместо уменьшения в объеме она расширяется, и увеличивается в объеме не на сколько угодно, а примерно на одну девятую.

Это значит, что если у вас есть девять литров воды и эта вода замерзает, то у вас получится 10 литров твердого льда! Теперь представьте, что во­да замерзает в радиаторе или в трубе. Для десятилитров льда требуется большее пространство, чем для девяти литров воды. Но трубки радиатора или водопроводные трубы не могут растягиваться. Ме­ста в них просто больше нет. Поэтому, когда вода замерзает, она сама отвоевывает себе большее пространство, разрывая трубы.

Одна из самых примечательных сторон этого явления природы — это его огромная сила. На­сколько вы знаете, трубы делают из довольно прочных металлов. В Финляндии, например, эту силу заставляют работать.

Это делается таким образом. В каменоломнях заливают водой щели в скальных породах и ос­тавляют замерзать. Замерзающая вода выступает в роли клина, и за счет силы замерзающей воды огромные скальные массивы распадаются на от­дельные каменные блоки.

Хоть лед и занимает больше места, чем вода, он легче воды и плавает на ее поверхности. Поэ­тому большие объемы воды никогда не замерзают полностью. Ледяной покров сверху защищает от замерзания находящуюся под ним воду.