Symmetry of Crystals & Molecules. Von Mark Ladd

Symmetry ofCrystals & Molecules

Mark Ladds Buch �ber Sym-metrie zeigt auf seinem anspre-

chenden, in Weiß gehaltenen Titel-bild Kugeln mit symmetrisch arran-

gierten Objekten. Bei diesen scheint essich um eine einzige Nautilus- oder Ammo-

nitenschale zu handeln, die vervielf�ltigt undnach Symmetrieprinzipien gem�ß einer Zeichnungvon M. C. Escher angeordnet wurde. Will MarkLadd etwa Symmetrie, in allen Formen und Ge-stalten mithilfe mathematischer Konzepte zumLeben erwecken? Der Titel schr�nkt den The-menbereich zwar auf Kristalle und Molek�le ein,doch schon beim ersten Durchbl�ttern wird klar,dass das Buch auch Beispiele aus anderen Gebietenpr�sentiert.

Es kann kein Zufall sein, dass im Internatio-nalen Jahr der Kristallographie 2014 ein neuesBuch �ber Symmetrie und Kristalle publiziert wird.�ber die Jahrhunderte wurden unz�hlige Mono-graphien zu diesem Thema verfasst, und schonbeim Anblick meiner bescheidenen Sammlungmuss ich mich fragen, ob Ladds Werk etwas ande-res w�re als eine schlichte Erweiterung?

Der Inhalt ist umfangreich: Es werden Symme-trieoperationen, stereographische Projektionen, dieAnwendung von Rçntgen-Beugung, Gruppentheo-rie und Spektroskopie behandelt, und alleine dieSammlung von Internet-Links zu kostenlos herun-terladbarer Software f�r vertiefte Studien sollte demBuch einen Platz unter den Arbeitsmaterialien f�rjeden Kurs �ber „Symmetrie“ sichern. Die ausge-w�hlte Software eignet sich f�r spezifische Anwen-dungen, die mçglicherweise f�r den Autor interes-sant waren, ist aber nicht zwingend auf die Bed�rf-nisse des durchschnittlichen Lesers zugeschnitten.

Sehr n�tzlich sind die Stereodarstellungen, umdie 3D-Visualierung der Gitter und Molek�le unddas Verst�ndnis der wissenschaftlichen Konzeptezu erleichtern.[1] Der Leser blickt dabei mit parallelgerichteten Augen auf zwei Bilder, was allerdingsein wenig �bung erfordert. Jedes Kapitel ist miteiner Aufgabensektion angereichert, die die Teil-nehmer eines Kristallographiekurses auf Trab h�lt.Antworten sind am Ende des Anhangs nachzu-schlagen; dort findet sich auch eine Zusammen-fassung der mathematischen Konzepte.

Das Buch befasst sich haupts�chlich mit Sym-metrieaspekten dreidimensionaler Objekte, eswerden aber auch zweidimensionale Symmetrien(wichtig f�r die Oberfl�chenphysik) und Symme-trien hçherer Ordnung besprochen, wie sie f�r dieBeschreibung von Quasikristallen verwendetwerden. Erfreulicherweise l�sst der Autor eigeneVorstellungen und Einsch�tzungen in den Texteinfließen, etwa indem er diskutiert, wie die Inter-

national Union of Crystallography ihre Definitionvon Kristallen ge�ndert hat, sodass nun alles, wasein erkennbares Beugungsmuster zeigt, unter dieseDefinition f�llt. Mçglicherweise war das Ziel dabei,Quasikristalle als kristallographisches Gebiet zuerhalten. Dies sollte uns motivieren, so genanntesAllgemeinwissen nicht als gegeben hinzunehmen,sondern auch weithin anerkannte Konzepte immerwieder kritisch zu pr�fen. Ein detailliertes Litera-turverzeichnis am Ende jedes Kapitels hilft dabei,zwischen solchen Kommentaren und dem reinfachlichen Inhalt zu unterscheiden.

F�r Mineraliensammler rechtfertigt bereits diebloße Schçnheit das Interesse an Kristallen. Durchihre stark anisotrope Atomanordnungen unter-scheiden sich Kristalle aber auch in einer Vielzahlihrer Eigenschaften von amorphen oder glasartigenMaterialien. Das von idiomorph gewachsenenKristallfl�chen reflektierte Licht macht diese An-isotropie erkennbar. Viele weitere physikalischeEigenschaften von Kristallen, wie die optischeDrehung (im Buch als „optical activity“ bezeich-net), h�ngen unter anderem von der Betrach-tungsrichtung ab, und die Symmetrie entscheidetdar�ber, ob ein solcher Effekt �berhaupt auftretenkann. Ladds Buch behandelt diese physikalischeKristallographie allerdings nur oberfl�chlich.

Im Vorwort des Buchs tadelt Jan Boeyens vonder University of Pretoria zwar die Behandlungvon Molek�lorbitalen, er ist aber voll des Lobes f�rden restlichen Inhalt. Er erinnert uns daran, wiewichtig Symmetrieerw�gungen f�r die Kristall-strukturbestimmung sind, und er verweist auf diemathematischen Prozeduren, die in den fr�henStadien der Strukturbestimmung eingef�hrtwurden. In diesem Zusammenhang erw�hnt erauch Beevers-Lipson-Streifen, im zehnseitigenStichwortverzeichnis konnte ich aber leider keinenVerweis auf eine Definition dieser Streifen finden.Dies zeigt, dass das Buch eben keine Monographieder praktischen Rçntgen-Strukturanalyse ist.

In großem Detail werden die Gruppentheorieund die Anwendung von Spektroskopie behandelt.Hier besticht das Buch mit lehrreichen Diskussio-nen verschiedener Fallbeispiele. Ich empfehle dasBuch nicht als Komplettlekt�re, sondern zum se-lektiven Studium derjenigen Themen, die mancherWissenschaftler zwar gelernt, im Laufe der Jahreaber wieder vergessen hat. Ich kann mich letztlichfreuen, es in meinem B�cherregal zu haben.

Werner KaminskyDepartment of ChemistryUniversity of Washington, Seattle (USA)

DOI: 10.1002/ange.201407286

[1] J. Wai, D. Lubinski, C. P. Benbow, J. Educ. Psych.2009, 101, 817.

Symmetry of Crystals &MoleculesVon Mark Ladd. Oxford Uni-versity Press, 2014. 464 S.,geb., 55.00 £.—ISBN 978-0199670888

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10149Angew. Chem. 2014, 126, 10149 � 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim