CRISTALLOGRAFIA
Nei primi dell'Ottocento scienziati che contribuirono allo sviluppo
della cristallografia furono Johann F. C. Hesel (1796-l872), William
H. Miller (1801-l880) e Auguste Bravais (1811-l863). Lo scienziato
Abraham Gottlob Werner, contemporaneo di Haüy, e i suoi collaboratori
svilupparono diversi metodi per identificare le sostanze cristalline
sfruttandone le caratteristiche fisiche. Negli anni successivi, e praticamente
per tutto l'Ottocento gli studi di mineralogia seguirono due indirizzi distinti
in diretta relazione con i contemporanei progressi della chimica e della
fisica: da un lato infatti la mineralogia si identificò quasi con la
chimica mineralogica, dall'altro fu quasi un tutt'uno con la cristallografia. I
risultati principali dell'indirizzo chimico furono l'esatta determinazione
della composizione chimica dei minerali già noti e delle altre numerose
specie che i naturalisti e i geologi raccoglievano nel corso delle loro
ricerche sul terreno, e la scoperta dei fenomeni del polimorfismo e dell' isomorfismo,
compiuta da E. Mitscherlich (1794-l863).
La chimica come scienza si sviluppò molto
rapidamente agli inizi del sec. XIX e la determinazione della composizione dei
minerali procedé di pari passo, specialmente a opera di Jöns Jacob Berzelius
e dei suoi discepoli. La prima classificazione dei minerali su basi chimiche fu
pubblicata da James Dwight Dana nel 1837. Anche la delucidazione delle
proprietà ottiche dei cristalli si sviluppò agli inizi del sec.
XIX con le ricerche di Jean Baptiste Biot e di sir David Brewster.
L'invenzione del microscopio polarizzante e l'uso delle sezioni sottili da
parte di William Nicol (1768-l851) resero possibile l'identificazione
dei minerali attraverso le loro proprietà ottiche. Henry Clifton
Sorby, che è considerato il fondatore della petrologia,
applicò i metodi di Nicol allo studio delle rocce. Intanto veniva
approfondendosi tutto un filone di ricerca che oggi definiremmo come ricerca
fondamentale con studi che combinavano in modo davvero sorprendente
l'esperienza del cristallografo con quella del matematico puro. Sono questi gli
studi fatti da cristallografi e matematici come A. Bravais (1811-l863), L.
Sohnke (1842-l897) e F. Fëdorov (1853-l919). Furono questi gli
scienziati che portarono un contributo fondamentale al chiarimento di quella
che oggi chiamiamo comunemente come struttura reticolare dei cristalli.
Un grande impulso fu anche dato dall'approfondito studio sulle proprietà
ottiche dei minerali reso possibile in modo esteso e sistematico
dall'invenzione da parte di Nicol (1768-l851) dei sistemi di polarizzazione
rettilinea della luce basati sul taglio particolare di cristalli di calcite
perfettamente limpidi. In questo senso, e' importante ricordare il contributo
di G. B. Amici (1786-l863), che intorno al 1830 ideò il primo
microscopio polarizzatore (detto anche 'polarizzante') visibile nel Museo di
Fisica di Napoli dove e' esposto, tra molte altre cose, un bell'esemplare di spato
d'Islanda. Alla fine del sec. XIX la scoperta dei 230 gruppi spaziali
effettuata contemporaneamente da parte di Arthur M. Schoenflies (1853-l928),
William Barlow (1845-l934) ed E. S. Fedorov (1853-l919), completò in
modo essenziale lo sviluppo della cristallografia classica.
L'analisi chimica dei minerali, infine, ha fatto un
importante passo avanti con l'invenzione (1949) della microsonda elettronica da
parte di R. Castaing. Lo sviluppo degli elaboratori elettronici ad alta
velocità degli ultimi anni ha notevolmente facilitato la determinazione
delle strutture cristalline dei minerali e di altre sostanze. La
necessità poi di definire la natura dei nodi reticolari ebbe come
conseguenza di far convergere e riunire i settori in cui si era storicamente
divisa la mineralogia: apparve infatti evidente la stretta relazione tra
composizione, proprietà chimico-fisiche e struttura reticolare dei
minerali cristallini. Ad esempio, una forte integrazione fra chimica,
mineralogia e cristallografia si ha con la cristallochimica, settore nel quale
hanno apportato un contributo essenziale Victor Goldschmidt e Linus
Pauling.
