Под термином “структура” издревле подразумевалась не только пространственно-упорядоченное расположение каких-либо элементов, но и характер связей между ними. Да и этимология слова «структура» восходит к глаголу строить (строительство) - соединять два элемента третьим. Однако, достигшая необычайной разобщенности дифференциация наук увела от целостного рассмотрения связей между элементами и самой структурой.
Существует, например, такой класс материалов, как стекла, которые традиционно относятся к аморфным. Представление об отсутствии упорядоченности у стекол является, скорее, недостатком исследовательских экспериментальных методов и подходов к классификации структуры вещества. Дело в том, что традиционные методы (дифрактометрия в рентгеновских лучах и другие отработанные методы) ориентированы на регистрацию структурных фрагментов, обладающих электрическим зарядом . При этом, представления о «правильности» структуры основаны на евклидовой геометрии, где в качестве эталона используют плоскость, так, например, в классической кристаллографии описывают структуры семействами точек, образующихся при пересечении плоскостей.
В предлагаемом подходе, основанном на голографической модели, структура соответствует некоторой интерференционной картине, которая вовсе не обязательно представлена набором прямых линий, плоскостей и “точек” их пересечения. “Евклидовы” структуры - всего лишь частный случай. Возьмем, например, плоскую фигуру Лиссажу, которая является результатом интерференции двух волн с большим соотношением частот (рис.).
В центре интерференционной картинки можно увидеть почти правильную «классическую» решетку. На самом деле, ясно, что “правильная” решетка явление кажущееся. В реальности решетка образована линиями высших порядков и даже трансцендентными кривыми типа тригонометрических. Следовательно, простая регистрация структур, образованных поверхностями высших порядков, приведет к невероятному усложнению классификации структурных типов и сделает ее бессмысленной.
В голографической модели вещества , претендующей на целостное восприятие Мира, порядок обозначается понятием согласованность (когерентность) . Когерентность, в свою очередь, определяется характером взаимодействий и поэтому следует выделить три ее типа: электронную , магнонную и фононную в соответствии с основными типами элементарных возбуждений, которые «переносят» в пространстве электрическое, магнитное и механическое взаимодействия.
Электронному характеру когерентности наиболее близко соответствует электрические (кулоновские) взаимодействия в ионных кристаллах.
Металлы относятся к магнонному типу когерентности, где электроны проводимости обеспечивают не связи, а электронейтральность среды.
Стекла относятся к материалам с фононным типом когерентности .
Если наряду с электронными связями в веществе имеют место магнонные, то в результате получается промежуточный между диэлектриками и проводниками материал с хорошо выраженной кристаллической структурой. Этот класс материалов с электронно-магнонным типом когерентности хорошо известен - это полупроводники.
Класс материалов, обладающий свойствами полустекла - полукристалла – стеклокристаллические образования, относятся к электронно-фононному типу когерентности . Это, например, ситаллы - материалы с высокими прочностными свойствами, получаемые в результате кристаллизации стекла.
В последние десятилетия широко исследуются свойства материала с магнонно-фононным типом когерентности - металлические стекла, получаемые быстрым охлаждением металлических расплавов.
Наиболее часто встречаются материалы, в которых в той или иной мере присутствуют все три типа взаимодействия. Это материалы электронно-магнонно-фононного типа когерентности . К ним относятся, например, биологические и минеральные системы, которые трудно называть материалами, так как они обладают свойствами живых индивидов.
Если классифицировать вещества по типам когерентности , приходим к следующей таблице:
Следовательно, по характеру структурных связей существует семь типов когерентности вещества , из которых шести можно сопоставить известные классы материалов.
Предложенная классификация в какой-то мере решает проблему традиционных схем описания структуры вещества , предлагая целостный подход к исследованию окружающей Природы .
Главное - голографическая модель не оставляет места для «неупорядоченности» аморфных (жидких, газообразных) веществ , приписывая им те или иные тип и степень когерентности. То есть, можно говорить о временных и пространственных масштабах порядка (а не о его отсутствии) в строении всякого вещества в Природе .
Далее, используя положения голографической модели в отношении структуры вещества, можно и должно систематически и формализованно исследовать структуру таких «неупорядоченных» сред, как вода, воздух и др., считающихся традиционно бесструктурными.
Таким образом, учет механического и магнитного типов взаимодействия (а не только электрического) автоматически выводит на новые представления порядка в веществе.
