Этот цикл опусов сделан по одной из глав моей книги «Дыхание вакуума». Книга написана в 2004 году. Здесь глава дополнена, внесены нужные комментарии. Надо сделать одно пояснение. Дело в том, что до 1994 года я носил другую фамилию. Моя мать с моим отцом не были расписаны, и я после рождения получил фамилию матери – Растутаев. Это фамилия первого мужа моей матери, который умер в 1951 году (Иван Растутаев). Я же родился в апреле 1959 года. И так вышло по воле матери, что я получил фамилию и отчество человека, умершего за восемь лет до моего рождения, тем более что у матери была дочь от Растутаева с его фамилией и отчеством. Отца моего звали Алексеев Алексей Иванович (умер в феврале 1960 года). Но по паспорту я – Иванович. В 1994 году вернул себе родовую, законную фамилию по матери – Гуляев, а отчество оставил прежним, в память о деде Иване, отце отца, бондаре. Все мои документы, работы, публикации до 1994 года проходят под именем Борис Растутаев. Подобное пояснение делаю для тех, кто будет когда-нибудь заниматься исследованиями и изысканиями.
* * *
Хотя в течение 1986 года было написано шесть оригинальных работ по физике, но всё-таки февраль 86 года стал началом новой эпопеи. После того, как я убедился в невозможности заинтересовать учёных своими идеями по физике уже известной тематики («дыхание вакуума»), я принял решение вернуться к своему открытию февраля 1984 года: спиральный вариант Периодической системы Менделеева, механизм объединения частиц в группы, причины периодичности. Эта тема у меня как государство в государстве, и потому я изложу здесь всю историю её от начала до конца.
Вернулся в надежде, что это конкретное, простое, наглядное в своём изображении открытие поможет, наконец, пробить брешь в стене косности и догматизма. Пробив стену, моя спираль потянет за собой и другие значительные открытия. Я был уверен, что интерес и понимание идеи будут достигнуты немедленно. Сегодня, из июля 2004 года, оглядываясь на далёкий февраль 86 года, остаётся с грустью сказать: увы, надежды не оправдались. Только сейчас, и то по предположениям и косвенным данным, я вижу, что моё открытие используется учёными-ядерщиками, но тайно, без огласки. Однако об этом ниже.
Итак, февраль 1986 года. Беру в Областной библиотеке Вологды труды Д. И. Менделеева. Приведу фрагмент фарадеевской лекции, читанной Менделеевым в лондонском химическом обществе в 1889 году, фрагмент абсолютно созвучный с открытием февраля 1984 года. Под выпиской дата – 16 февраля 1986 года.
«…Важнее всего отметить здесь то обстоятельство, что периодические функции давно известны и очевидны для выражения зависимостей многих явлений от перемены времени и места, они стали привычны уму, когда дело идёт о замкнутых формах движений или о всяких уклонений от устойчивого положения, подобных колебаниям маятника. Такая-то периодическая функция для элементов оказалась явной в зависимости от массы или веса атомов. (…)
Периодический закон уловил способность наших химических индивидуумов (атомов) производить гармоническую – в зависимости от масс – повторяемость свойств. Другие повторяемости подобного рода, подмеченные в природе, естествознание давно привыкло точно выражать и схватывать в тисках математического анализа для обработки терпугом опыта. И эти орудия знания давно бы осилили представившуюся в химических элементах задачу, если бы периодическая законность не выставила ещё нового обстоятельства, кладущего на периодическую функцию элементов особый, самобытный отпечаток.
Откладывая на оси абсцисс величины, пропорциональные углам, и восстанавливая ординаты, пропорциональные синусам или другим тригонометрическим функциям, получают периодические кривые гармонического характера. И на первый раз кажется, что с возрастанием атомного веса функции свойств элементов изменяются подобным же, гармоническим образом. Но здесь вовсе нет той сплошности или непрерывной последовательности, какие выражаются в подобных кривых, так как в периоде содержится не всё бесконечное множество точек, линию образующих, а только некоторое конечное число (а именно: Пи/4, Пи/2, 3Пи/4, Пи, 5Пи/4, 3Пи/2, 7Пи/4, 2Пи. Прим. Б. Г.). В примере это станет очевидным. Атомные веса: Aq =108, Cd = 112, In = 113, Sn =118, Sb = 120, Te = 125, I = 127 изменяются последовательно, и вместе с тем последовательно изменяется много свойств, что и составляет сущность периодической законности. Так, например, удельный вес написанных простых тел постепенно убывает, а содержание кислорода в высших солеобразных окислах, ими образуемых, возрастает. Но соединять вершины ординат, выражающих одно из таких свойств, сплошной кривой значило бы отрицать Дальтонов закон кратных отношений. Между серебром, дающим хлористое серебро, и кадмием, образующим двухлористый кадмий, не только нет промежуточных элементов, но по смыслу периодической законности и быть не может, так что сплошная кривая извратила бы смысл дела, заставляя ждать во всех точках кривой реальных элементов и им отвечающих свойств. Периоды элементов носят, таким образом, иной характер, чем привычные периоды, геометрами столь просто выражаемые. Это точки, числа, это скачки массы, а не её непрерывные эволюции. В этих скачках, без всяких переходных ступеней и положений, в этом отсутствии каких-либо переходов между серебром и кадмием, или, например, между алюминием и кремнием нужно видеть такую задачу, к которой прямое приложение анализа бесконечно малых непригодно. Поэтому тригонометрические функции, предложенные Ридбергом и Флавицким, или качание маятника, по Круксу, или кубические кривые Гугтона, прилагавшиеся для выражения периодического закона, не могут выразить, по существу дела, периодичности химических элементов. И если геометрический анализ коснётся этого предмета, он должен будет приобресть здесь особое видоизменение. Здесь особым способом должны выступить не только большие периоды системы элементов, подобные четвёртому периоду, но и малые периоды, подобные третьему».
Как видим, периодические функции использовались учёными с самого появления периодической системы элементов (1869 г.). Но меня более всего поразило то обстоятельство, что до сих пор (1986 г.) никто не увидел такой простой периодической зависимости от углового момента движущихся периодически частиц атома. Даже впоследствии, когда я узнал о существовании множества спиральных и других форм изображения системы элементов, мне не попадалось ничего похожего. Тема и содержание моей новой работы были абсолютно ясны. Как уже говорилось, статью назвал «Периодическая система элементов в спиральной форме». Название явно неудачное, так как не вполне отражает суть открытия. Тем более что я уже знал о существовании спирали Ридберга. Но, видимо, понадеялся на необычность заявления и на внешний эффект. Полностью работу цитировать не буду. Вторая её часть в общих чертах повторяет позднюю редакцию («О дробных значениях орбитальных моментов ядерных нуклонов», 1990 г.). В первой части здесь исключу фрагмент фарадеевской лекции Менделеева.
Периодическая система элементов в спиральной форме
Известно, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов и обусловливаются количеством валентных электронов на внешней орбитали атома. Распределение электронов на атомных орбиталях подчиняется принципу запрета Паули, согласно которому в атомной или молекулярной системе не может быть двух электронов, имеющих одинаковый набор квантовых чисел.
И всё же, несмотря на успешное применение принципа Паули для объяснения заполнения электронных оболочек, такой подход представляется весьма искусственным. Он кажется тем более непреемлемым, если рассматривать его в свете достижений волновой механики де Бройля – Шрёдингера.
Если квантовой теории Бора вполне удовлетворяла и соответствовала периодическая система элементов в форме таблицы, то волновой механике более соответствует периодическая система в форме спирали (приводится иллюстрация). При этом в содержании системы вносится одно изменение, а именно, вместо порядкового номера группы ставятся величины, кратные Пи: Пи/4; Пи/2; 3Пи/2; Пи; 5Пи/4; 3Пи/2; 7Пи/4; 2Пи. Их восемь и каждая из них соответствует одной восьмой части полного периода синусоидального колебания.
В 1889 году в лондонском химическом обществе Д. И. Менделеевым был сделан доклад о периодическом законе, открытом им двадцать лет назад. Из изложенного в докладе мы выделим только один вопрос, который непосредственно касается содержания нашей статьи.
(Далее следует фрагмент фарадеевской лекции Менделеева)
Так считал Менделеев.
Суть же нашей идеи заключается как раз в том, что из всего огромного множества точек, получаемых при построении периодической кривой тригонометрической функции (в данном случае – синуса), необходимо использовать лишь восемь из них с одного полного периода, каждая из которых соответствует одной четверти величины Пи. Иначе говоря, мы проквантовали функцию, т. е. из бесконечного множества значений вычленили лишь кратные величине Пи, и которые, по нашему мнению, только и могут реализоваться в действительности.
Простейший атом водорода в теории Бора представляет собой динамическую устойчивую систему из двух частиц: тяжелого протона, имеющего положительный электрический заряд, и вращающегося вокруг него по строго определённой орбите лёгкого электрона, несущего отрицательный электрический заряд. Квантовые особенности строения атома Бора заключаются в дискретности энергетических уровней, кратных постоянной Планка, которые обнаруживаются при переходе электронов с одной орбиты на другую.
Волновая механика де Бройля – Шрёдингера существенно изменила наши представления об атоме, сведя движения и взаимодействия электрически заряженных частиц к взаимодействиям волновых колебаний. Даже сама частица материи утеряла свои прежние строгие формы, превратившись в волновой пакет, энергоёмкий и стабильный во времени. Атом перестал выглядеть простой системой из двух или более частиц, он стал сложной колебательной системой, подчиняющейся своим законам. Представления об электрическом заряде, как основной характеристике частицы, трансформировались, утратили своё ведущее место, уступив их представлениям о волновых, колебательных процессах в среде.
Новый взгляд на частицу материи потребовал нового подхода к пониманию строения и свойств атома.
Не касаясь основных положений волновой механики Шрёдингера, вспомним лишь дебройлевскую интерпретацию квантовых условий Бора, обусловливающих стабильность атомной системы, которая наиболее близко подходит к сути нашей идеи. По де Бройлю, устойчивыми будут те орбиты в атоме, в которых укладывается целое число волн (приводится рисунок). Целое число волн предполагает целое число Пи. Такой подход даёт нам отличный иллюстративный метод, позволяющий просто и наглядно изображать атомные орбитали, легче понять причины квантования атомного строения.
Итак, следуя правилу де Бройля, применительно к нашему случаю, мы можем сказать: устойчивость атомной системы, её свойства определяются общим количеством частиц, их чётностью или нечётностью, а главное, согласованностью колебательного движения частиц в соответствии с принципом суперпозиции, при котором общая энергия атомной системы будет минимальной. Минимум энергии системы осуществляется при условии интерференции состояний, при котором различие во взаимном положении всех частиц, т. е. значение фазы колебания соответствует равной дробной или целой величине, кратной Пи… ».
По совету моей школьной учительницы химии, Лидии Фёдоровны Кондратовой, я отнёс работу в педагогический институт на кафедру химии, преподавателю Людмиле Алексеевне Коробейниковой.
Поначалу идеей статьи Коробейникова заинтересовалась, пригласила выступить перед своими студентами, что и произошло в феврале 1986 года. После выступления мне вручили «Поощрительную грамоту» (правда, не очень складно надписанную).
Один экземпляр статьи Коробейникова отправила в Москву, в МГУ, другой – в Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова, доктору химических наук Д. Н. Трифонову. Трифонов как раз занимался темами периодической системы элементов, и был, пожалуй, в тогдашнем Советском Союзе главным специалистом в этой области.
Где-то летом 1986 года я получил ответ из МГУ. Авторы рецензии (И. А. Леенсон и А. Ю. Фадеев) указали мне на ряд «неточностей», которые затрудняют понимание и делают некоторые выводы неоднозначными. Резюмируя, они пишут: «Необходимо отметить, что сама постановка цели – упростить понимание и «прийти к закону, объясняющему с помощью величины p заполнение, устойчивость и свойства элементов» – не представляется вполне оправданным. Считаю, что дальнейшее рассмотрение статьи возможно лишь после переработки материала с учётом высказанных замечаний».
Заведующим кафедрой химии Вологодского педагогического института был тогда Исаак Абрамович Подольный. Тогда же (1986 г.) я познакомился и с ним. Некоторое время спустя Людмила Алексеевна Коробейникова мне приватно сообщила о том, что Подольный, как заведующий кафедрой химии, запретил ей говорить и популяризировать мою работу по теме Периодической системы Менделеева. Хотя на протяжении длительного времени я был знаком с Подольным, изредка общались, но никакой помощи и участия с его стороны никогда не было. И лишь за два месяца до своей смерти, в 2017 году, Подольный нашел меня по телефону, пригласил к себе домой. Предложил послать мою работу к его сыну, в Москву, мол, сын работает в одном научно-исследовательском институте, и там работе могут дать ход. Но, как оказалось, сын его не работает в научном институте, а занимается скупкой и перепродажей предметов роскоши. Не хочу ничего сказать плохого о Подольном, в городе он был известным и уважаемым человеком, писал книги, в одной из которых помянул и меня. Подольный с годами станет Почётным гражданином города Вологды, Заслуженным Соросовским учителем, Почётным профессором педагогического университета.
С Людмилой Алексеевной Коробейниковой я поддерживал отношения все эти годы, не раз бывал у неё дома, в гостях, и по старому адресу (ул. Пирогова), и по новому (ул. Герцена). С годами она станет профессором, доктором педагогических наук. Всю жизнь проработала в педагогическом институте. Но даже будучи на пенсии, продолжала трудиться (куратор экологического образования). Кстати сказать, своё открытие по теме периодичности я сделал в феврале-марте 1984 года, когда жил в коммунальной квартире на улице Герцена, 97. Через дорогу напротив стоял деревянный двухэтажный дом (Детский сад). В 1987 году я переехал в другой район города. Через много лет деревянное здание на Герцена снесли, и построили тут большой жилой дом с башенками. В этот дом и переехала Людмила Алексеевна Коробейникова в 2010 году. И каково было моё удивление, когда, придя к ней в гости в первый раз, я увидел, что окна квартиры Людмилы Алексеевны смотрят как раз в окно комнаты в доме напротив, где когда-то жил я!.. Л. А. Коробейникова ушла из жизни в 2018 году (87 лет). Людмила Алексеевна сочувствовала моим интересам и поискам, но помочь ничем не могла, даже если бы и хотела. А Исаак Абрамович Подольный в силах был помочь, зная его связи и знакомства, о чём он не уставал напоминать, но не хотел. И лишь в самом конце жизни сделал неудачную попытку… И всё же один раз Людмила Алексеевна помогла мне (история с ВИНИТИ, 2008-2009 гг.), но об этом расскажу позднее.