В первой части статьи мы рассмотрели процесс сборки электронов из элементарных частиц материи – корпускул. Во второй собрали из электронов и позитронов нуклоны. А также разобрались с вопросом - почему свободные нейтроны нестабильны и самопроизвольно трансформируются в протоны. Сейчас нам предстоит собрать из нуклонов атомы химических элементов. Атом водорода как вы помните, состоит из одного протона и одного электрона, поэтому сборку первого элемента таблицы Менделеева можно считать законченной. Так как в прошлый раз мы обсудили с вами такую конструкцию, формирующуюся из свободного нейтрона под действием случайных флуктуаций электромагнитных сил.
Чтобы собрать обычный атом гелия (He2) нам потребуется два протона и два электрона. Примерно вот так.
Изотопы гелия He3 и He4 будут выглядеть следующим образом:
Думаю, что из представленной картинки общая идея сборки атомов из протонов и нейтронов вам стала понятна. Протоны сцепляются друг с другом в горизонтальной плоскости в некую электростатическую конструкцию и образуют атомы химических элементов. Нейтроны «примагничиваются» к протонам в вертикальной плоскости и образуют изотопы химических элементов. Понятия горизонтальная и вертикальная плоскости здесь носят условный характер и обозначают два взаимно перпендикулярных направления в 3-х мерном пространстве. При этом мы видим, что структура атомов в рассмотренной модели формируется благодаря электромагнитным взаимодействиям нуклонов без привлечения каких-либо дополнительных сил. Сильные и слабые ядерные взаимодействия в этой модели абсолютно избыточны. Всю работу по сборке атомов проделало нефундаментальное электромагнитное взаимодействие, являющееся вторичным по отношению к гравитации и силе инерции. Ну что ж, будем считать, что обоснование крамольной идеи о достаточности всего одной единственной силы для формирования всех материальных структур Вселенной прошло успешно.
Теперь что бы удовлетворить собственное любопытство, а заодно придать озвученной выше идее хоть какую-то логическую завершённость попробуем разобраться с тем, какие в принципе возможны конфигурации протонов в пространстве и как взаимодействуют друг с другом протоны и нейтроны в рамках этих пространственных конфигураций. Давайте начнём с конца. На картинке ниже представлены два возможных варианта синхронизации вращения протонов в одной плоскости.
Вариант А рассматривает ситуацию, когда два протона синхронизировали своё вращение в пространстве таким образом, что на минимальном между ними расстоянии они «упираются» друг в друга электростатическими полями одноимённо заряженных частиц. В данном случае позитронов, но это не принципиально, так как в следующий момент противостоять друг другу будут уже два электрона. Такое «отталкивающее» положение стабильно сохраняется при вращении двух протонов с одинаковой скоростью. В этом случае протоны никогда не столкнутся, но при этом всё время будут притягивать друг друга разноимёнными электрическими зарядами. Помните про уникальную и необъяснимую способность сильного ядерного взаимодействия одновременно притягивать и отталкивать нуклоны в составе атомного ядра. Так вот механизм такого взаимодействия показан на картинке выше - два противоположных взаимодействия обозначены красными (отталкивающими) и красно-синими (притягивающими) стрелками. При этом направление вращения протонов совпадает с вектором притягивающих сил, что позволяет такой конструкции устойчиво взаимодействовать сколь угодно долго.
Вариант Б рассматривает ещё одну теоретически возможную синхронизацию вращения двух протонов в пространстве. В этом случае на минимальном расстоянии между протонами оказываются две противоположно заряженные частицы. Они начинают цеплять друг друга электростатическими полями и притягиваться, что неизбежно приведёт к столкновению двух протонов. В результате такого столкновения оба протона, скорее всего, будут разрушены. Таким образом вариант Б является нестабильным состоянием с минимальным временем жизни обоих протонов. Следовательно, такое взаимодействие протонов в составе атомного ядра является запрещённым и в силу этого не требует рассмотрения в рамках обсуждаемой модели.
По результатам анализа возможных вариантов синхронизации протонов мы убедились, что только вариант А соответствует устойчивой динамической модели синхронного вращения двух протонов. При этом представленная модель не запрещает взаимодействовать точно таким же образом и трём и четырём и вообще любому количеству протонов. Следовательно, мы вправе предположить, что на выходе данной модели должны формироваться группы стабильно синхронизированных протонов. Причём эти группы под действием центробежной силы опять будут сворачиваться в некие подобия улиток.
Количество протонов в таких улитках на первый взгляд представляется совершенно случайным и непредсказуемым. Однако при замыкании такой улитки в кольцо должно строго соблюдаться правило нечётного количества протонов в любом таком кольце. Это правило продиктовано очень простым соображением - синхронное вращение всех протонов в одном направлении возможно только при условии нечётного количества протонов в составе любого замкнутого контура. Иначе такую конструкцию, собранную из вращающихся в одном направлении шестерёнок, просто заклинит. Что касается количества протонов в составе предполагаемых кольцевых структур, то задача по формированию пространственных конфигураций протонов в составе атомных ядер может быть сильно упрощена, если мы вспомним о периодической таблице Менделеева, однозначно связывающей количество протонов и нейтронов в атоме каждого химического элемента с его порядковым номером.
Это так называемая короткая форма таблицы Менделеева. В этой таблице лантаноиды и актиноиды выделены в отдельную подтаблицу, что приводит всю таблицу Менделеева к более компактной форме. Я с вашего дозволения проведу ещё одну незначительную оптимизацию таблицы Менделеева. Для этого переходные металлы также выделю в самостоятельную подтаблицу.
В результате получаем три таблицы, все элементы которых визуально хорошо сгруппированы и обладают чётко выраженными химическими свойствами. При этом числа в ячейках таблиц по-прежнему указывают количество протонов в атомном ядре конкретного химического элемента. Вертикальные группы (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII) делят все элементы на атомы с чётным и нечётным количеством протонов. Самая простая конструкция ядра нечётных атомов представляет собой кольцо, собранное из нечётного количества протонов. Руководствуясь этими соображениями, соберём атомы первой группы - щелочные металлы.
Следуя Ньютоновскому принципу – «Природа проста и не роскошествует излишними причинами» попробуем собрать атомы второй группы - щелочноземельные металлы.
Вторая группа отличается от первой тем, что в центре атомного ядра каждого элемента второй группы размещается один протон. В остальном конструкция атомных ядер элементов этих групп идентична. Такое единообразие в формировании атомов щелочных и щелочноземельных металлов объясняет схожесть их химических и физических свойств.
Третья группа элементов таблицы Менделеева, пожалуй, самая сложная, так как она фактически распадается на пять отдельных подгрупп:
Можно предположить, что существует некая связь между одинаковыми свойствами химических элементов, принадлежащих различным подгруппам, с однотипными структурами протонов в составе атомных ядер этих элементов. Найти эти закономерности чисто умозрительно, скорее всего, не получится, так как возможное количество вариантов пространственных конфигураций значительно. Тем не менее, давайте предпримем попытку анализа возможных топологий структур атомных ядер хотя бы для неметаллов. Порядковые номера всех неметаллов за исключением азота (7) и фосфора (15) чётные. В связи с эти можно предположить, что у всех этих элементов не сформирован замкнутый контур (кольцо) из протонов в составе атомного ядра, так как чётное количество протонов в замкнутом контуре запрещено по чисто механическим причинам. Т.е. топология их ядер представляет собой некие разомкнутые кривые. Например, вот такие:
Происхождение таких структур можно объяснить механическими разрывами колец атомных ядер с последующей перекомпоновкой этих полуколец в разомкнутые S-образные конструкции.
Косвенно в пользу предложенной топологии атомных ядер неметаллов свидетельствует их нулевая электропроводность. Так как электрический ток (направленное движение электронов) может протекать только по замкнутому контуру. Контуры всех атомных ядер неметаллов разомкнуты. Это их отличительная особенность. Попросту говоря, все неметаллы представляют собой некие инсталляции из обломков атомных ядер металлов.
Возможности проведения дальнейшего анализа пространственных топологий атомов химических элементов в рамках данной статьи считаю исчерпанными. Так как это отдельная очень большая и сложная тема, в которой мне пока не всё ясно. Однако могу предположить, что высказанная ранее идея об однотипности и универсальности таких материальных структур как галактики и атомы может оказаться весьма плодотворной для поиска механизмов формирования структур материи любых масштабов.
Завершая начатый разговор, хочу отметить, что предложенная гипотеза построения всех материальных структур из единственной элементарной частицы, с моей точки зрения, значительно лучше общепринятой Стандартной модели с её неподдающимися учёту уникальными элементарными частицами и полной несостоятельностью в части гравитации. Напомню, что гравитон, предсказанный этой теорией ещё в середине ХХ века, до сих пор не обнаружен. Этот факт недвусмысленно вредит репутации Стандартной модели и, в конце концов, ставит её под сомнение как базовую теоретическую конструкцию современной физики элементарных частиц. Модель, описанная в данной статье, в отличие от Стандартной модели, предполагает радикальное сокращение элементарных частиц и фундаментальных сил природы, что свидетельствует о потенциальной способности этой модели более качественно объяснять окружающий нас мир во всём его многообразии. И наконец, представленный в статье анализ «фундаментальных» взаимодействий, позволяет сделать довольно оптимистичное предположение, что так называемых бесконтактных сил в природе не существует. Любая сила, действующая на материальный объект, обязательно должна транслироваться в прямое физическое взаимодействие с материей источника силы. Без материального взаимодействия никакая сила не способна проявить себя. Другое дело, что мы пока обладаем весьма скудными знаниями о структурах материи и зачастую идеализируем проявления тех или иных сил природы, искусно маскируя своё незнание всевозможными наукообразными терминами вроде «полевых структур», «гравитационных потенциалов», «квантовых запутанностей». Это нормально. Так было всегда и так будет до тех пор, пока человечество способно добывать новые знания и расширять свой кругозор. Древнегреческий философ Анаксимен ещё три тысячелетия назад сформулировал этот универсальный закон поиска естественных причин вещей и явлений– «Чем шире круг наших знаний, тем с большей областью незнаний он соприкасается и тем больше порождает вопросов и сомнений».
