Οι δομικοί λίθοι από τους οποίους δομούνται τα στερεά δεν είναι τοποθετημένοι τυχαία στο χώρο που καταλαμβάνουν. Η χωρική κανονικότητα, περιοδικότητα, και συμμετρία είναι αρχιτεκτονικές διαδρομές που ακολουθεί η φύση στην τοποθέτηση των δομικών λίθων στον χώρο κατά τη δημιουργία ενός στερεού σώματος. Η φύση δημιουργεί όμορφα στερεά σώματα.

Η φύση δεν δημιουργεί ομοιόμορφες στερεές δομές, υπάρχει ποικιλία αρχιτεκτονικών κατασκευών, που όλα όμως έχουν κανονικότητα, περιοδικότητα και συμμετρία, άλλες είναι απλές κατασκευές και άλλες πολύπλοκες. Αν μπορούσαμε να διακρίνουμε την πόλη των στερεών σωμάτων θα αντικρίζαμε διαφορετικά σπίτια. Γιατί όμως η φύση δημιουργεί αρχιτεκτονικά, πολλά, διαφορετικά, στερεά όσον αφορά τη χωρική διάταξη των δομικών τους υλικών;

Ποιο είναι το κριτήριο της επιλογής για τη δόμηση του ενός ή του άλλου οικοδομήματος;

Ανάλογα με τα υλικά που έχει στα χέρια της η φύση, ανάλογα με τις δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των δομικών λίθων, τοποθετεί έτσι στο χώρο τους δομικούς λίθους (τηρώντας πάντα τα κριτήρια της κανονικότητας, περιοδικότητας, και συμμετρίας) ώστε για τη δόμηση του κάθε ένα διαφορετικού στερεού να ξοδεύεται κάθε φορά  η ελάχιστη ενέργεια! Αλλιώς θα διατάξει στο χώρο το  νάτριο και χλώριο για να δημιουργήσει το χλωριούχο νάτριο, αλλιώς άλλο τον άνθρακα για να δημιουργήσει διαμάντι. Η φύση κάνει τη μέγιστη δυνατή οικονομία στη δαπάνη ενέργειας στη δόμηση ενός στερεού σώματος. Δεν παραβιάζει ποτέ την ενεργειακή οικονομία η φύση  για να χτίσει ένα "σπίτι" πιο όμορφο, πιο λαμπερό, πέραν από τις ενεργειακές της δυνατότητες. 

Για παράδειγμα, αν έχει στα χέρια της η φύση  άνθρακα και πολύ ενέργεια, και αυτό γίνεται στα βάθη της γης όπου υπάρχουν υψηλές θερμοκρασίες (3000 βαθμοί Κελσίου) και πιέσεις (100.000 ατμόσφαιρες), θα διατάξει έτσι τον άνθρακα στο χώρο ώστε να προκύψει ένα πολύτιμο οικοδόμημα, το διαμάντι, που θα είναι σκληρό, αχάρακτο, διάφανο, λαμπερό. Άνθρακας ο θησαυρός! Σε ένα φτωχό ενεργειακό περιβάλλον από άνθρακα θα σχηματιστεί  ένα φτωχικό οικοδόμημα, αδιαφανές και σκουρόχρωμο, που εύκολα  χαράζεται, ο γραφίτης, χρήσιμος για γράφουμε. Άνθρακας ο γραφίτης! 

Η φύση δεν δανείζεται ποτέ!

 "Τα δάνεια δούλους τους ελεύθερους ποιεί."

 Μένανδρος

*

"Το ερωτικό σώμα δεν είναι ποτέ άψογο.

 Η γοητεία του βρίσκεται στις μικρές ατέλειες,

 αυτές που συνιστούν τη μοναδικότητά του."

Θανάσης Βαλτινός / Κρασί και νύμφες / Εστία 

Τα στερεά έχουν και αυτά κάτι το άπιαστο να θαυμάζουν, να  θαυμάζουν το τέλειο, το χωρίς ατέλειες στερεό σώμα, ένα σώμα που απαγορεύεται από την άτεγκτη θερμοδυναμική να υπάρχει! Η θερμοδυναμική τους επέβαλε να είναι γοητευτικά, μοναδικά, λόγω των ατελειών τους.

Τους επιβλήθηκε να έχουν πάντα ατέλειες! Να διακόπτεται δηλαδή η κανονικότητα, η χωρική περιοδικότητα και η συμμετρία στην πλεγματική τάξη. Ένα απλό παράδειγμα ατέλειας είναι το εξής: Ένα μητρικό άτομο εγκαταλείπει την πλεγματική του θέση που παραμένει κενή, δημιουργώντας έτσι ένα πλεγματικό κενό, μια ατέλεια. Το άσωτο άτομο ή θα πάει με διαδοχικά βήματα, σαν μεθυσμένο,  στην επιφάνεια του κρυστάλλου ή θα σφηνωθεί σε κάποια μεσοπλεγματική θέση εσωτερικό του κρυστάλλου δημιουργώντας μια ακόμη ατέλεια.

Αντιστοιχούν λίγες ατέλειες σε πολλά εκατομμύρια κανονικών πλεγματικών θέσεων σε κανονικές θερμοκρασίες! 

Γιατί όμως υπάρχουν πάντα ατέλειες; H φύση χάλασε την ομορφιά για χάρη μας! 

"Όσο θες πολέμα. 

Δεν έχει φτέρνα η τελειότητα" 

 Οδυσσέας Ελύτης. 

Αν και οι ατέλειες, τα ελαττώματα των στερεών,  είναι συγκριτικά ελάχιστες, αμελητέες,  είναι αυτές που καθορίζουν τη συμπεριφορά, τις ιδιότητες, τη γοητεία του στερεού.

Πολλές από τις χρήσιμες ιδιότητες των στερεών σωμάτων δεν οφείλονται στην κανονικότητα, περιοδικότητα, συμμετρία της δομής τους, στην ομορφιά τους, οφείλονται στις ατέλειες, στα ελαττώματα που έχουν! Αυτές καθορίζουν, για παράδειγμα, τη συμπεριφορά του στερεού ως καλού αγωγού  του ηλεκτρικού ρεύματος, αν θα σπάει το υλικό εύκολα ή δύσκολα, ή και το τι χρώμα θα έχει ένας κρύσταλλος! Πολλά από τα υλικά που συμμετέχουν στο τεχνολογικό θαύμα θα ήταν άχρηστα αν δεν είχαν ατέλειες. Οι ημιαγωγοί αν δεν είχαν ατέλειες θα ήταν εν πολλοίς άχρηστοι. Γίνονται χρήσιμοι αν εμβαπτίσουμε σε αυτούς ξένους προς αυτούς δομικούς λίθους, ξένες προσμίξεις, που για τα μητρικά σώματα είναι ατέλειες. Αλλάζοντας το είδος και την ποσότητα των προσμείξεων παίρνουμε υλικά με νέες επιθυμητές ιδιότητες. Οι αρετές των στερεών είναι τα ελαττώματα τους  καμουφλαρισμένα. Πολύ ανθρώπινο!

"Οι αρετές μας,

 συχνά,

 είναι τα ελαττώματά μας μεταμφιεσμένα."

Λα Ροσφουκώ

Από τα  πεπερασμένα φυσικά υλικά που θα είχαμε αν δεν υπήρχαν ατέλειες, μπορούμε να δημιουργήσουμε άπειρα νέα υλικά! Πολλά από τα στερεά είναι οι προσμίξεις τους! Τι "θαύματα" υπάρχουν γύρω μας...

Είμαστε και εμείς οι "προσμίξεις" μας! 

 

...Κάθε επιφάνεια της σάρκας μου κάπου τη χρωστάω 

αν σ’ αγγίξω με την άκρη του δαχτύλου μου 

σ’ αγγίζουν εκατομμύρια άνθρωποι,

αν σου μιλήσει μια λέξη μου 

σου μιλάνε εκατομμύρια άνθρωποι - 

Θ’ αναγνωρίσεις τ’ άλλα κορμιά που πλάθουν το δικό μου;

 Θα βρεις τις πατημασιές μου μες σε μυριάδες χνάρια; 

Θα ξεχωρίσεις την κίνησή μου μες τη ροή του πλήθους;... 

Τίτος Πατρίκιος

Ο αριθμός των ατελειών είναι μικρός σε συνήθεις συνθήκες, περίπου σε ένα εκατομμύριο κανονικών κατειλημμένων θέσεων υπάρχει μία πλεγματική ατέλεια. Όσο ζεσταίνονται τα στερεά, τόσο αριθμός των ατελειών μεγαλώνει. Όταν έχουμε μια ατέλεια σε κάθε χίλιες κανονικές θέσεις το στερεό χάνει την υπόστασή του, λιώνει, γίνεται υγρό. 

Τα λίγα ελαττώματα είναι δημιουργικά, προσδίδουν μοναδικότητα, κρύβουν μια πιθανή ανεκμετάλλευτη χρησιμότητα, τα πολλά είναι καταστροφικά! Πολύ ανθρώπινο!

"Τέτοια εύστοχη δείξε αδεξιότητα

και να ο Θεός." 

            Οδυσσέας Ελύτης