От «Ньютония» Дмитрия Менделеева
От «Ньютония» Дмитрия Менделеева до Периодической системы элементарных частиц
300-летие великого русского учёного Михаила Васильевича Ломоносова привлекло внимание российской общественности к фундаментальным открытиям современных российских исследователей. Пожалуй, наибольший интерес вызвала работа президента Академии фундаментальных наук Андрея Александровича Тюняева «Периодическая система элементарных частиц», изданная ещё в 2009 году, но неуклонно завоёвывающая мировое признание.
Известно, как долго и мучительно пробивают себе дорогу изобретения и открытия. А открытия системного характера для своего признания подчас требуют ещё большего промежутка времени. Но системные открытия совершаются нечасто. Пожалуй, последним известным открытием из этой области является Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева. Дмитрию Ивановичу в своё время потребовалось много сил и лет, чтобы добиться признания. Учёное сообщество весьма упорно противостояло его Системе. Однако, несмотря на это, творение Менделеева серьёзно послужило мировой науке.
– Сегодня мало, кто знает, что тот вид таблицы Д.И. Менделеева, который мы проходим в школах и вузах, не отвечает замыслу великого учёного, – поясняет Андрей Александрович Тюняев, автор Периодической системы элементарных частиц. – В окончательном варианте Таблицы, который, что называется, утвердил лично Дмитрий Иванович, счёт периодам начинается не с первого периода, а с нулевого, и восьмой период в варианте Менделеева был не восьмым, а нулевым.
Крайне прискорбный факт: Д. И. Менделеева выдающимся учёным признали все научные сообщества мира, кроме только одной Петербургской Академии Наук. Бацилла такого отношения к первопроходцам в науке в российской научной среде всё еще жива, в то время как во всём остальном мире побеждена полностью.
Такое отношение к родным первооткрывателям много чего объясняет в путаных хитросплетениях подковёрной научной жизни. И здесь со всей силой и со всей непонятностью возникает тот факт, что после скоропостижной смерти Д. И. Менделеева (27.01.1907 г.) его главное открытие – «Периодический закон» – было умышленно и повсеместно фальсифицировано мировой академической наукой.
– Последний раз в неискажённом виде настоящая Таблица Менделеева увидела свет в 1906 году в Санкт-Петербурге. Она была опубликована в учебнике «Основы химии», в восьмом издании, – продолжает Андрей Александрович Тюняев. – Интересно отметить, что «спустя 96 лет забвения», как выразился автор цитируемого исследования В. Г. Родионов, «подлинная Таблица Менделеева впервые восстаёт из пепла». Причём, особенно интересно то, что работа В. Г. Родионова опубликована в Журнале Русского Физического Общества, которое, в своё время, организовал именно Д. И. Менделеев.
– Андрей Александрович, поясните, пожалуйста, в чём состоит смысл искажений Таблицы Менделеева?
– Главное искажение Таблицы – это перенос нулевой группы Таблицы в её конец, то есть вправо, а также введение так называемых «периодов». Вышедшая из-под руки своего создателя Таблица, имела другой вид. В левом верхнем углу, то есть в своём истоке, или начале, Таблица имела нулевую группу и нулевой ряд, где располагается элемент, названный Менделеевым «Ньютонием». Этот элемент являлся главным методологическим звеном в открытии Менделеева.
Вот как сам Д. И. Менделеев пояснял нулевую группу: «Если же аналоги аргона вовсе не дают соединений, то очевидно, что нельзя включать ни одну из групп ранее известных элементов, и для них должно открыть особую группу нулевую …Это положение аргоновых аналогов в нулевой группе составляет строго логическое следствие понимания периодического закона, а потому (помещение в группе VIII явно не верно) принято не только мною, но и Браизнером, Пиччини и другими…».
Далее Д. И. Менделеев предположил: «Теперь же, когда стало не подлежать ни малейшему сомнению, что перед той I группой, в которой должно помещать водород, существует нулевая группа, представители которой имеют веса атомов меньше, чем у элементов I группы, мне кажется невозможным отрицать существование элементов более лёгких, чем водород». Учёный даже попытался определить эти элементы: «Из них обратим внимание сперва на элемент первого ряда 1-й группы. Его означим через “y”. Ему, очевидно, будут принадлежать коренные свойства аргоновых газов … “Короний”, плотностью порядка 0,2 по отношению к водороду. Этот элемент “у” необходим для того, чтобы умственно подобраться к тому наиглавнейшему, а потому и наиболее быстро движущемуся элементу “х”. Мне бы хотелось предварительно назвать его “Ньютонием” – в честь бессмертного Ньютона».
Эти слова Д. И. Менделеев опубликовал в одной из своих работ в 1905 году. А, спустя всего лишь один год, то есть в 1906 году английский физик Дж. Дж. Томсон получил Нобелевскую премию за открытие электрона (точнее, за проведение опыта, подтверждающего гипотезу его существования).
– То есть предсказания Менделеева относительно некоторых элементов, расположенных левее водорода, подтвердились?
– Да. И не только они. Все доводы Менделеева о нулевом периоде и о характеристиках располагающихся в нём химических элементов позже подтвердились. Но мне бы хотелось остановиться на том, самом первом элементе, которому Д. И. Менделеев дал имя «Ньютоний». Тогда, когда учёный рассуждал на эту тему, мир элементарных частиц был ещё не исследован. Я неслучайно привёл дату открытия электрона – Д. И. Менделеев просто не мог оперировать никакими элементарными частицами, то есть в реальности водород был для него первым доступным элементом, а всё, что могло располагаться левее него, относилось к разряду прогнозов.
Напомним, только в 1911 году, то есть спустя шесть лет после высказывания Д. И. Менделеева, Эрнест Резерфорд представил миру модель атома, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра. Пожалуй, с этого момента можно стало всерьёз говорить об элементах, расположенных левее от водорода. Но, очевидно, химикам этого не потребовалось (потому что, как и предполагал Д. И. Менделеев, эти элементы не вступают в химические реакции), а физики к тому времени ещё не накопили данных для какого-либо отождествления.
– Как обстоят дела в этой области сегодня?
– Сегодня ситуация изменилась – мир элементарных частиц весьма полно исследован, обнаружены различные частицы с различными массами и различными свойствами. Кроме того, установлены зависимости их превращений, их взаимодействий. Если бы было необходимо, то, конечно же, следовало внести коррективы в Таблицу Менделеева. Но, по всей видимости, такой необходимости пока нет.
– А Ваша Периодическая система элементарных частиц – как она соотносится с Таблицей Менделеева?
– Напомню, Периодический закон Менделеева формулируется как зависимость свойств химических элементов от величины заряда их атомных ядер. Элементарные частицы не являются атомными ядрами, поэтому они под определение этого периодического закона попасть не могут. Очевидно, система, их объединяющая, в качестве своего имеет другой закон. Этот закон мне удалось открыть и преобразовать его в вид таблицы – Периодической системы элементарных частиц.
В ней свойства входящих в Систему элементарных частиц находятся в зависимости от значений трёх фундаментальных физических величин, которыми описываются все элементарные частицы. Эти величины таковы – элементарная масса, спин, элементарный электрический заряд. Поэтому в Системе наряду с заряженными элементарными частицами существуют и электрически нейтральные частицы.
В своём развитии Периодическая система элементарных частиц начинается с кванта вакуума резона, у которого все три названных параметра равны нулю, и заканчивается семейством электронов и позитронов. В средней части Системы располагаются известные всем нейтрино, фотон и др.
Рассматривая явление Периодической системы элементарных частиц как свойство конденсированной среды, удалось представить всю Систему в качестве одной квазичастицы, которая, в зависимости от условий, может становиться любой из входящих в Систему частиц, включая уже названные крайние варианты – резон и электрон (позитрон). В рамках исследований, проводимых с моим коллегой доктором физико-математических наук, профессором Василием Васильевичем Дикусаром в Вычислительном центре РАН, удалось описать структуру кванта вакуума резона и показать, что и резон, как система, состоит из пары электрон+позитрон.
В общем, если соотносить физически две системы – Менделеева и мою, то получится, что Периодическая система элементарных частиц занимает две клетки Таблицы Менделеева, в которых учёный поместил элементы «x» и «y». С гипотетическим «Ньютонием» Менделеева можно условно отождествить квант вакуума резон с его нулевым зарядом и нулевой массой. А с другим гипотетическим элементом – «Коронием» – можно отождествить электрон.
– А что даст такое отождествление?
– Пока сложно сказать. Но если начать продвигаться в эту сторону, то, в первую очередь, следует переформулировать Периодический закон Менделеева так, чтобы свойства химических элементов зависели не от заряда атомных ядер (то есть не от положительного заряда), а от суммарного заряда электроном электрически нейтрального атома. Если сделать так, то химические элементы будут начинаться с кванта вакуума резона с суммарным нулевым зарядом, где вместо протона в ядре будет располагаться позитрон.
Вторым «элементом» будет нейтрон, представляющий собой трансформированный квант вакуума резон, в котором электрон и позитрон находятся на разных концах пространственной спирали. И только третьим элементом может оказаться водород. В этом случае химикам придётся учитывать и кванты вакуума, и нейтроны в качестве самостоятельных участников химических процессов.
…Что ж, в конце статьи необходимо сказать следующее. Вот так неожиданно порой переплетаются открытия прошлых и открытия нынешних лет. Может, сам Д. И. Менделеев не догадывался, что его «Ньютоний» и «Короний» смогут обрести определённую реальность. Все системы и систематизации со временем уточняются, может, и Система Менделеева пополнится двумя «элементами», расположенными левее водорода.
А с другой стороны, Периодическая система элементарных частиц А. А. Тюняева является самодостаточной моделью. И вот уже по её исследованию автор опубликовал множество статей и сделал значительное число докладов на научных конференциях. Учёные принимают Периодическую систему с интересом, поскольку с её помощью можно объяснить многие физические явления, а также обнаружить новые элементарные частицы. Нам остаётся только поздравить Андрея Александровича Тюняева с вручением ему медали «300 лет М. В. Ломоносову» и пожелать дальнейших успехов в его исследованиях.
Дарья Морозова,
22 апреля 2012 года
