Grundstrukturen in Kristallen
In allen Zeiten war auffällig, dass Mineralien und Edelsteine schon in ihrem natürlichen Wachstum hervorstechende und faszinierend regelmäßige Erscheinungsformen zeigten. Lange Zeit wurden diese sonderbar exakten Formen daher als Beweis für das unmittelbare Eingreifen höherer Mächte bei der Bildung von Edelsteinen gewertet.
Aber bereits vor mehr als 300 Jahren entdeckte der dänische Naturforscher Nils Stensen, dass die Winkel zwischen den Flächen eines bestimmten Minerals unabhängig von Größe, Erscheinungsform oder Fundort immer gleich sind (Gesetz der Winkelkonstanz). Damit wurde klar, dass nicht zufällige Einwirkungen des Entstehungsortes einem Mineral seine Gestalt geben, sondern dass es eine dem jeweiligen Mineral innewohnende Eigenschaft ist, die das Mineral immer und immer wieder veranlasst, nur ganz bestimmte Formen auszubilden. Es ist sogar festzustellen, dass die jeweils typische Form oft sogar ein verlässlicheres Merkmal für ein bestimmtes Mineral ist, als seine durchaus veränderliche Farbe. Bei diesen Formen sprechen wir von Kristallen.
Ein Kristall ist ein fester, geometrisch regelmäßig geformter Körper, der aus einer dreidimensionalen Anordnung von Atomen und Molekülen besteht. Diese räumlich in exakten geometrischen Mustern bestehende Anordnung wird als Kristallgitter bezeichnet.
Diese perfekte Ordnung hat ihren Grund darin, dass ein streng geordnetes System immer eine bessere Raumausnutzung bietet als ein wahlloses Durcheinander, zumal der hohe äußere Druck und starke elektromagnetische Anziehungskräfte keine Platzverschwendung zulassen. Aus diesen einfachen Gründen gibt es nur Kristallgitter mit den Grundstrukturen Quadrat, Sechseck, Dreieck, Rechteck, Raute, Parallelogramm und Trapez. Nur diese Formen stellen sicher, dass keine unvollständig ausgefüllten Lücken entstehen können und dass Kristalle immer nur ganz bestimmte Formen zeigen.
Alle Kristalle, nicht nur die der Mineralien, auch Kristalle der organischen Welt, z. B. Zuckerkristalle unterliegen dieser Gesetzmäßigkeit.
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