Vario atomas yra 2,56 ×10-10 metro skersmens ir sveria 1,05×10-22 gramo. Jis turi branduolį ir 29 apie jį skriejančius elektronus. Mokslininkas, remdamasis spektrinės analizės duomenimis, gali nustatyti kiekvieno elektrono judėjimo pobūdį ir energiją. Šių dienų mokslas teigia, kad vario prigimties paslaptys glūdi elektroninėje atomo struktūroje: ji nulemia chemines ir fizikes vario savybes, kad vario kristale kiekvienas atomas turi 12 kaimyninių atomų, kurie jį gaubia tam tikra tvarka.
Vidinės kristalinės struktūros tyrimai dabar atliekami rentgenostruktūrine analize, elektronografiniu ir neutronografiniu metodais. Teoriniams medžiagų savybių aiškinimams pasitelkiami sudėtingi kvantinės mechanikos modeliai ir galingos elektroninės skaičiavimo mašinos. Todėl nenuostabu, kad teoriniai sumanymai dažnai pralenkia praktinius įgyvendinimus. Pavyzdžiui, lazeris, kurio darbinis kūnas – vario garai, iš pradžių buvo tik mokslininkų svajonė. Tikėtasi, kad jo naudingumo koeficientas bus 200 kartų didesnis negu dujinio helio-neono lazerio, kad jis generuos žalios spalvos šviesą (kaip tik žaliai šviesai labiausiai pralaidus jūros vanduo, o saulės baterijos, jautrios žaliai šviesai, duoda 4 karius daugiau energijos). Ir neseniai toks lazeris sukurtas.
Dar ne taip seniai vario prigimtis buvo aiškinama jo išorine išvaizda ir mechaninėmis savybėmis, genialusis M. Lomonosovas, atsikratęs mistikos ir materialistiškai nagrinėjęs reiškinius, turėjo tenkintis tokiu apibrėžimu: ,,metalu vadinamas šviesus kūnas, kurį galima kalti“. Senovės Egipte tikėta, kad yra ryšys tarp septynių tuomet žinomų planetų, septynių metalų ir septynių savaitės dienų. Varį atitinkanti planeta Venera ir penktadienis. Jo lydymo ir apdorojimo meno paslaptis žinojo tik žyniai. Buvo manoma, kad metalo prigimtį lemia spalva – kiekvienas geltonas metalas buvo vertinamas kaip auksas.
Tebų kapavietėse rasta rankraščių apie vario pavertimą ,,auksu“: lydant varį, reikia pridėti mineralo, turinčio cinko. Tiesa, toks auksas turįs trūkumų, _ jo paviršiuje atsiranda žalsvų ,,vočių“ ir ,,išbėrimų“. Tas ligas išgydyti esą galima nuoširdžiomis maldomis ir užkeikimais. Aukso sukūrimo idėja, masinusi didžiuosius protus ir avantiūristus iki pat vėlyvųjų viduramžių, vertė tyrininėti medžiagas, padėjo atrasti vario ir cinko lydinį žalvarį, tačiau buvo ir tikra nelaimė. Romos imperatorius Diokletianas (243-316), bijodamas, kad gavus pigaus aukso, galutinai nesužlugtų silpstanti imperijos ekonomika, įsakė sunaikinti visus darbus apie khemeia (egiptietiškas žodis, iš kurio kilo chemijos mokslo pavadinimas), Tai viena iš priežasčių, kodėl mes dabar mažai žinome apie anų laikų žinių šios srities lygį. Tačiau niekas neįstengė užgniaužti godžios vilties sukurti auksą. Juk nuo XII a. iki XVIII a. net daugelio valstybių valdovai atkakliai darydavo alcheminius bandymus ir sėkmingų transmutacijų progomis įsakydavo nukaldinti medalius ir monetas. Pati metalų virsmo galimybė buvo juridiškai pripažinta kaip neabejotina, o netikintieji būdavo baudžiami už abejojimą monarcho ketinimų teisingumu. Beje, tai neprieštaravo ir Aristotelio mokymui. Mat filosofas, aiškinęs pasaulį keturiais elementais – vandeniu, ugnimi, žeme, oru – ir keturiais principais – šiluma, šalčiu, drėgnumu, sausumu, _ teigė, kad metalai, būdami artimi pagal sudėtį, gali virsti kits kitu. Viduramžių alchemikai pridėjo dar tris elementus – druską, sierą, gyvsidabrį – ir tris principus – tirpumą, degumą, metališkumą.
XIII a. R. Bekonas, remdamasis tokia samprata, apibūdino varį kaip metalą, turintį per daug žemingų, nedegančių dalelių ir esantį nešvarios spalvos. Arabų alchemikas Ajuba al Richavis (769_835) teigė, kad varis sausesnis negu auksas ar sidabras, o jo spalva raudona, nes esąs šiltesnis. Kitas arabų alchemikas Džabiras Ibn-Gajanas (721_815) skelbė, jog dėl planetų poveikio Žemėje metalai susidaro iš sieros ir gyvsidabrio. Didysis persų mokslininkas Ibn-Sina (Avicena) (980_1037) ryžtingai neigė tikrąjį metalų virsmą: baltam metalui galima suteikti vario spalvą, _ rašė jis, _ tačiau vidinė jo esmė išliks nepakitusi.
Nors vario kilmė buvo aiškinama mistiškai, tačiau senovės žmonės šio metalo savybėmis sėkmingai naudojosi. Mat varis minkštesnis už daugelio rūšių akmenį, pavyzdžiui, už titnagą ar obsidianą, todėl titnagu galima iš vario gabalo padaryti norimo pavidalo įrankį. Ant šio metalo galima net rašyti. Garsėjusioje senovės pasaulio Aleksandrijos knygų ir rankraščių bibliotekoje buvo gausu vario plokštelių su išraižytais tekstais. Pirmieji pasaulyje pasai būdavo dvi vario plokštelės, išduodamos Romos legionieriams. Jose būdavo išbraižyti duomenys apie asmenį ir provin-cijos gubernatoriaus parašas. Deja, vario minkštumas – ne visada teigiama savybė; variniai peiliai, kalavijai, iečių antgaliai greitai atbukdavo, juos reikėdavo dažnai smailinti, galąsti. Aleksandro Makedoniečio (356_323 m. pr. m. e.) kavalerija vieno žygio metu žuvo dėl to, kad arklių pasagos buvo iš minkšto vario. Kita vertus, varis pakankamai kietas, juo galima skaldyti kalkakmeni. Egiptiečiai naudodami varinius įrankius pasiekė stulbinančių rezultatų – iš
kalkakmenio luitų stati piramides. Ir mūsų laikais tebegaminami instrumentai iš vario ir vario lydinių. Jie reikalingi darbui specialiomis sąlygomis: kada vengiama gaisro (mat varis nekibirkščiuoja) ar didelių korozijos nuostolių.
Varis yra kalus – iš jo galima iškalti foliją, maždaug 20 kartų plonesnę už plauką, peršviečiamą žaliai mėlynos spalvos šviesa. Iš šio metalo galima ištempti vielelę, apie 50 kartų plonesnę už žmogaus plauką. Ši savybė buvo žinoma jau senovėje.
Dabar manoma, kad mechaninės metalo savybės priklauso nuo elektrinės atomo sandaros, nuo sąveikos tarp atomų stiprumo ir atomų išsidėstymo tvarkos, t. y. nuo kristalinės gardelės tipo. Paaiškėjo: kristalinė vario gardelė yra tokia, kad (lengviausiai deformuojasi – kiekvienas jos atomas gali judėti net 12 krypčių. Patys atomai nesugeba išlaikyti visų elektronų, todėl tie, kurie labiausiai nutolę nuo branduolio, atitrūksta ir juda kristalinės gardelės elektromagnetiniame lauke. Tokie elektronai dažnai vadinami laisvaisiais, “elektroninėmis dujomis” arba “elektronų jūra”, kurioje paskendę jonai, t. y., atomų branduoliai su tvirtai prikibusiais artimaisiais elektronais. Jeigu įsivaizduotume žirnius, suklijuotus klampiu medumi į vieną gabalą, tai nesunku būtų įsivaizduoti ir vario jonus, ,,suklijuotus“ laisvaisiais elektronais. Tokia sistema turi savo formą, bet gali ją ir pakeisti, nesubyrėdama į palaidus atomus.
Vario mechanines savybes lemia ir jo grynumas. Deja, gamtoje nebūna absoliučiai grynų ir vienalyčių medžiagų. Net vario grynuoliuose visada yra nikelio, cinko, geležies, sidabro, alavo ir kitų elementų priemaišų. Tik palyginti neseniai ypatingomis laboratorinėmis sąlygomis pavyko užauginti tobulus vario kristalus, išmatuoti tikrąsias jų savybes, kurias galima lyginti su teoriškai apskaičiuotomis. Grynas, taisyklingos kristalinės struktūros varis stebina kai kuriomis savybėmis, nepanašiomis į mums įprasto metalurginio vario savybes. Pavyzdžiui, jo atsparumas trūkiui dvigubai didesnis negu geriausio (legiruoto plieno – teoriškai taip ir turėtų būti.