в четвертом электронном слое пять электронов содержит атом

Семиков С.А. Атомный кристалл-пирамида (статья из Инженера)

АТОМНЫЙ КРИСТАЛЛ-ПИРАМИДА (напечатано в журнале №3, 2009)

Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания вдруг оказались уничтоженными, и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза.

Создателем атомизма заслуженно считают древнегреческого учёного Демокрита. Основы же учения об атомах он привёз из Египта, страны пирамид. Другой древний грек, Платон, тоже посетивший Египет, представлял пять элементов (см. фильм 5-й элемент) – частицы воды, огня, земли, воздуха, эфира в виде фигурных пирамид [ ], правильных многогранников – платоновых тел. Он даже получил из этой модели формулу воды H 2 O [ ]. По Платону частица воды имеет вид икосаэдра – правильного многогранника, сложенного из 20 равносторонних треугольников. Платон показал, что частицу воды можно получить, соединив две частицы воздуха (водорода H) – 2 октаэдра, каждый из 8-ми треугольников, и одной частицы огня (кислорода O) – тетраэдра из 4-х треугольников: 2x8+4=20 (рис. 1). Прозрение-догадка или закономерное открытие? Может, представления древних о микромире – это не одна мистика, а лишь искажённые и полузабытые знания древних цивилизаций? Не зря тот же Платон упоминал об Атлантиде. В любом случае эти идеи содержат зёрна истины. Ведь и Кеплер придавал огромное значение правильным многогранникам в космосе и микромире [ ]. И современные учёные всё чаще обращаются к кристаллической, геометрически правильной модели ядра и атома, поняв, что на базе квантомеханических идей нельзя описать микромир.

Ещё на заре становления учения о строении атома такие учёные, как Томсон, Льюис, Ленгмюр, Ритц, Ленард, разработали модели атома в форме геометрически правильных тел, образованных субатомными частицами, чем объяснили многие атомные свойства [ ]. С приходом квантовой механики эти модели забыли, хоть они и объясняли эффекты загадочные в рамках квантовой физики. Как же возникает геометрически точная кристаллическая форма атома, ядра и частиц? Разве не должна материя собираться под действием сил притяжения в компактные капли-шарики, какими любят представлять частицы? Природа их геометрически чёткой формы та же, что у кристаллов, правильные грани которых когда-то тоже удивляли людей. Видно, форма кристаллов и подсказала Платону идею частиц-многогранников. Ровные плоские грани кристаллов возникают оттого, что они построены из одинаковых упорядоченно сложенных частиц, атомов. Правильное размещение частиц обеспечивает минимум энергии связи, к которому стремятся все системы. Атомам энергетически выгодней не надстраивать атомную плоскость, а дополнять атомные слои до ровных, контактируя с возможно большим числом соседей. Так и возникают правильные многогранные формы кристаллов.

Если атомы, ядра и элементарные частицы имеют структуру кристаллов, то и они, видно, составлены из множества однотипных упорядоченно расположенных частиц. И точно, атом сложен из ядра и электронов, образующих правильные конфигурации – слои, уровни, рождающие чёткую структуру таблицы Менделеева [ ]. Ядро в свою очередь образовано из протонов и нейтронов, расположенных так же упорядоченно, что подтверждают магические числа протонов и нейтронов, образующих особо стабильные ядра [ ]. Наконец, сами протоны, нейтроны и прочие элементарные частицы вовсе не элементарны, раз могут распадаться. Они образованы другими однотипными частицами – электронами и позитронами, опять же сложенными в виде чёткой решётки. Правильная форма частиц микромира не только энергетически выгодна, но и объясняет, почему одинаковы свойства у частиц одного типа, скажем, у двух протонов: они похожи как кристаллы одного минерала. Насыпьте горсть кристаллов сахарного песка – и в этой россыпи пред вами будут сотни близнецов. Точное подобие формы кристаллов, их граней, идеальное равенство углов – не такую ли идентичность свойств мы наблюдаем у элементарных частиц? Собственно и Демокрит пришёл к идее атомов, наблюдая кристаллические зёрна горных пород, крупинки песка. Кристаллическая форма – единственно возможная для частиц микромира, мира порядка, идеального подобия структур.

Итак, атом – это кристалл: кристаллическое ядро, возле которого в правильном порядке уложены электроны. Само ядро составлено из протонов и нейтронов, в свою очередь образованных электронами и позитронами. Поэтому основа, скелет, остов атома – атомное ядро – это в конечном счёте кристаллический комплекс из упорядоченно расположенных электронов и позитронов, которых почти поровну, как поровну ионов Na + и Cl – в кристалле соли NaCl. Отрицательно заряженные электроны соединяются с положительно заряженными позитронами и наоборот, взаимно нейтрализуясь. И лишь небольшой избыток позитронов придаёт ядру положительный заряд. Заметим, что подобную модель строил ещё Ф. Ленард, считавший, что ядро имеет ажурную структуру и образовано из динамид – попарно связанных элементарных отрицательных и положительных зарядов – электронов и позитронов по-нынешнему. Масса атома пропорциональна числу образующих его динамид – складывается из их масс. Наличие в ядре в равной пропорции электронов и позитронов доказывают многие факты. Так, известно, что стабильны ядра с определённым соотношением числа протонов и нейтронов. При избытке протонов обычен β + -распад – ядро покидают избыточные положительные позитроны, находящиеся в протонах. Если же протонов недостаток, то ядро испытывает β – -распад: ядро покидают избыточные электроны, а содержавшие их нейтроны становятся протонами. Как видим, число электронов и позитронов должно быть сбалансировано.

Электрон с позитроном могут покинуть ядро и вместе при облучении гамма-лучами, вырывающими из ядра пару e + e – . Как тут не вспомнить динамиды Ленарда – попарно связанные заряды в ядрах? И точно, при контакте (аннигиляции) электрон с позитроном не исчезают, как иногда считают, а лишь образуют трудноуловимую нейтральную частицу, которая не регистрируется приборами. Ведь не считаем мы, что электрон исчезает при столкновении с положительным ионом. Они лишь составляют нейтральный атом в акте рекомбинации, который иногда тоже условно называют гибелью электрона. Энергия Е= 2 mc 2 , образуемая при аннигиляции, как показал В. Мантуров [ ], – это не энергия уничтожения масс m электрона и позитрона, а суммарная энергия их электрического поля 2 U =2 e 2 /4πε 0 r= 2 mc 2 , выделившаяся в виде гамма-излучения при схождении частиц по спирали (рис. 2) с бесконечности до классического радиуса электрона r = e 2 /4πε 0 mc 2 . Ближе частицы сойтись не могут. Если б масса исчезала, то по Эйнштейну выделялось бы ещё столько же энергии, чего реально не наблюдают. Это доказывает ложность тезиса об уничтожении массы и обращении её в энергию.

Электроны и позитроны – это тот строительный материал, из которого, словно снежинки, выкристаллизуются ядра. Но если снежинки разные, то ядра одного типа идентичны, поскольку образованы равным числом частиц, одинаково выстроенных их же электрическими и магнитными полями. Как показал Ритц, частицы – это не только элементарные заряды, но и магнитики, слипающиеся единственным оптимальным способом, задающим минимум энергии. Он даёт ядро в форме двух четырёхгранных пирамид, соединённых вершинами. Этот двойной рупор, бипирамида в форме песочных часов, и задаёт все свойства атомов и ядер.

Раструбы бипирамидального ядра послойно заполняются сначала протонами и нейтронами, затем электронами (рис. 3, 4). И снова минимум энергии достигается при целиком заполненном слое, равно как в кристалле целиком заполненная атомами грань обеспечивает кристаллу минимум энергии и устойчивость, отчего их и находят в природе. Так и среди ядер более стабильны ядра с полностью укомплектованными слоями протонов и нейтронов – магические ядра [ ]. Они самые прочные, инертные и плохо взаимодействующие с пучками нейтронов. А среди атомов всего прочнее и химически устойчивей атомы инертных газов с их полностью укомплектованными слоями электронов [ ]. Как видим, аналогия с кристаллами полная. Странно, что учёные, осознав высокую устойчивость целиком заполненных электронных слоёв, не провели параллель с устойчивостью заполненных атомных слоёв кристалла. Впрочем, те, кто открыл электронные оболочки, связали их стабильность именно с совершенной, целиком заполненной геометрической формой куба [ ]. Лишь поздней эту мысль отвергли и перешли к абстрактным квантовым уровням, не имеющим геометрической интерпретации: в квантовой механике уровни вводятся совершенно искусственно и формально.

source