Нулевой период

К 100-летию чествования памяти Д. И. Менделеева

Элементы нулевого периода Периодической системы

Д.И. Менделеева
О природе Ньютония и Корония

«…чем более мне приходилось думать о природе химических элементов, тем сильнее я отклонялся как от классического понятия о первичной материи, так и от надежды достичь желаемого постижения природы элементов изучением электрических и световых явлений, и каждый раз настоятельнее и яснее сознавал, что ранее того или сперва должно получить более реальное, чем ныне, представление о «массе»и об «эфире»
Д.И. Менделеев

В январе 1904 г. в «Петербургском листке» № 5 по случаю 70-летия Д.И.Менделеева опубликован его портрет и интервью. На вопрос, какими научными исследованиями он занят в настоящее время, ученый ответил: «Они направлены исключительно к подтверждению выставленной мною в прошедшем году теории, или, вернее, попытки, химического понимания мирового эфира». Что это за теория, о которой мы так мало знаем и к которой были прикованы исключительно все последние исследования ученого?


Статью “Попытка химического понимания мирового эфира” Д.И. Менделеев окончил в октябре 1902 г., а опубликовал в январе 1903 г. в №1-4 “ Вестника и библиотеки самообразования” и часто о ней говорил, так в мае 1904 г. написал письма известному ученому С. Ньюкомбу, в котором ссылается на свою работу о мировом эфире, где касается вопроса о природе эфира. Сообщает, что в ближайшее время собирается написать статью “ по поводу современных представлений о сложности химических элементов и об электронах…”. О сложности химических элементов и об электронах – это понятно современному читателю, но …мировой эфир…?! Сейчас даже школьники знают, что эта идея отброшена современной наукой. К тому же
химическое понимание по отношению к мировому эфиру! Странно? Да! Поэтому, наверное, одна из последних работ ученого очень редко комментируется, практически нигде не упоминается, да ее вообще трудно найти! Во многих научных и учебных библиотеках в многотомных «Сочинениях» Д.И. Мендеелеева отсутствует т.2 , где находится «Попытка химического понимания мирового эфира». Иногда даже создается впечатление, что как-то стыдливо стараются вымарать эту «курьезную» работу из наследия ученого! Похоже, многие снисходительно думают, что великий Менделеев на старости лет, возможно, превысил уровень своей компетентности.

Но, давайте не будем спешить с выводами! Причем здесь старость? Эту «конфузную» теорию Д.И.Менделеев вынашивал почти всю свою творческую жизнь. Ему не было еще 40 лет, когда на периодической системе через два года после ее открытия (оттиск из «Основ химии», хранящийся в архиве ученого) его рукой около символа водорода сделана надпись, которую можно расшифровать так: « легче всех эфир, в миллионы раз». По-видимому, «эфир» представлялся Менделееву наилегчайшим химическим элементом! Еще раз повторим : химический элемент эфира- элемент эфира- атомарность эфира- дискретность эфира. О каком классическом понимании эфира здесь идет речь? Это не тот эфир, который отбросила как ненужный костыль современная физика.

Откройте словари и энциклопедии.

Эфир (греч. Aither – гипотетическая материальная среда, заполняющая пространство). Понятие об Э. было принято еще у античных философов, рассматривавших его как некую «праматерию» и отождествлявших его с пространством. В классической физике под Э. понималась, однородная, механическая, упругая среда, наполняющая абсолютное ньютоновское пространство.

Возможно, найдете несколько иное определение, но обратите внимание, что везде акцент будет на однородности или непрерывности. Разве такой эфир у Менделеева? Это не классический эфир! Эфир, о котором говорит Менделеев, состоит из элементов, он атомарен, он неоднородный, он прерывен и дискретен. Он имеет структуру!


Изучаем дальше словари и энциклопедии.

Разве не видно, что эфир, химическую структуру которого пытается рассмотреть Д.И.Менделеев это скорее современный вакуум Дирака, чем классический эфир древних греков! Уже интереснее? Дальше еще больше! Давайте вернемся к работам Менделеева, как говорится, к первоисточнику!

Интерес к этой проблеме появился у Менделеева уже в 70-е годы: он тесно связан с периодической системой («ею и возбудился во мне»), и последовавшими затем работами по исследованию газов. Именно открытие химически инертных газов и логическое размещение их в нулевой группе периодической системы делали для ученого реальной возможность оценки химизма мирового эфира. В открытом им законе ученый пытается с физической стороны выяснить природу массы как основной характеристики вещества. Выясняя физические основы тяготения, тесно связанные с понятием мирового эфира как передающей среды, он ищет легчайший элемент ( намного легче водорода). Однако результаты опытов 70-х годов, сводившиеся к тому, чтобы доказать, что «эфир есть сумма разреженнейших газов», не удовлетворили Менделеева. В конце жизни в поисках ответа на вопросы, касающиеся глубинных свойств материи, он вновь обращается к «мировому эфиру», с помощью которого пытается проникнуть в природу основного понятия естествознания XIX в.- массы, а также дать объяснения новым открытиям и прежде всего радиоактивности. Основная мысль ученого заключается в следующем: «Реального понимания эфира нельзя достичь, игнорируя его химизм и не считая его элементарным веществом; элементарные же вещества ныне немыслимы без подчинения их периодической законности».

Характеризуя мировой эфир, Менделеев считает его « во-первых, наилегчайшим из всех элементов как по плотности, так и по атомному весу, во-вторых, наибыстрейшим движущимся газом, в-третьих, наименее способным к образованию с какими-либо другими атомами или частицами определенных сколь-либо прочных соединений и, в-четвертых, элементом, всюду распространенным и всепроникающим». Вес атома этого гипотетического элемента х, по расчетам ученого, может колебаться в пределах 9.6*10-7 до 5.3*10-11 (если атомный вес Н равен 1). Элемент х (Менделеев называет его «ньютонием») получал свое место в периодической системе- в нулевом периоде нулевой группы, как легчайший аналог инертных газов. Кроме того, Менделеев допускал существование еще одного элемента легче водорода – элемента y, «корония» ( линии «корония» были зафиксированы при солнечном затмении в 1869 г. в спектре короны; открытие гелия на земле давало основание считать реальным и существование «корония»). Вместе с тем Менделеев не раз подчеркивал гипотетичность элементов x и y и не включал их в таблицы элементов 7-го и 8-го изданий «Основ химии».


Научная требовательность и ответственность в работах Менделеева не нуждается в комментариях! Но, как мы видим, если это требует логика поиска, он смело выдвигал самые необычные гипотезы, основанные на глубокой интуиции. Следует напомнить, что в своих предсказаниях новых элементов до этого Менделеев не ошибался! Все предсказания, сделанные им на основе периодического закона ( существование 12 неизвестных в то время элементов) , а также исправления атомных масс элементов блестяще подтвердились!


В начале XX века не только Менделеев, но и многие физики и химики верили в существование «эфира». Однако после создания Альбертом Эйнштейном специальной и общей теории относительности эта вера стала угасать. Принято считать, что к 1930-м годам проблема «эфира» уже не существовала в науке, а вопрос об элементах легче водорода сам собой отпал. Но, опять же, следует напомнить, что проблема
классического эфира отпала, эфира однородного, а вот эфир структурный (эфир Менделеева) вполне жив, только называется он сейчас структурным вакуумом или вакуумом Дирака! Так что, вопрос только в терминологии! Вернемся к элементам легче водорода. Говорят, что их не нашли! А может, просто не искали? Или лучше сказать, когда нашли, просто не узнали!


Любому химику известны гомологические ряды, и хорошо известно, как ведут себя первые члены, особенно первый. Как известно первый всегда особенный. Он всегда сильно выделяется из общего ряда. Водород размещают и в I и в VII группах. Так вот водород вовсе и не первый! Так как же должны отличаться настоящие первые элементы, элементы нулевого периода, от всех остальных, обычных элементов?! Будут ли они вообще похожи на привычные нам и хорошо известные, так и хочется сказать «родные» химические элементы? Тут пробирает сильное сомнение! Похоже, мы попадем совсем в другой «мир»,и похоже, что это мир элементарных частиц! Мы часто говорим о фундаментальности Периодического закона, но кажется, что по настоящему этого все-таки не понимаем! Повторим Менделеева: «… элементарные же вещества ныне немыслимы без подчинения их периодической законности» или «сущность понятий, вызывающих периодический закон, кроется в общем физико-химическом начале соответствия, превращаемости и эквивалентности сил природы», еще « по-видимому, периодическому закону – будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает». Ну, кажется, вдохновились и пора заглянуть, что там все же перед Водородом! Смелее!! Вперед!!! Или, вернее, назад? Дмитрий Иванович верит в нас!

Эта механистическая концепция (классический эфир) не выдержала экспериментальной проверки и была отброшена в теории относительности. Представление об Э. в современной физике заменено представлением о материальном поле или обладающей структурой вакууме, не сводимых к механической среде.

Последуем же логике Дмитрия Ивановича, но учтем современные сведения, которые в его время просто еще не существовали.

Во-первых, за основу возьмем порядковый номер элемента, который соответствует заряду ядра, истина известная всем школьникам с 9-го класса.

Тогда, если водород имеет порядковый номер 1, то элемент перед ним, естественно, 0! Этот элемент окажется в нулевом периоде в группе инертных газов. Формальный аналог благородных газов, инертный с формальным зарядом ядра 0.
 

Рассмотрим возможных кандидатов на это место в Периодической системе. Выбор-то и не очень большой, но главное он есть! Из известных ныне физических объектов микромира это: либо нейтрон, либо нейтрино (фотон как не имеющий массы покоя и нестабильные частицы выведем пока за скобки). Кому отдавать предпочтение пока воздержимся. Формально нас удовлетворяет и нейтрон и нейтрино! Перейдем пока к следующему элементу перед водородом, тоже элементу нулевого периода, но уже попадающему в первую группу и аналогу водороду. Но формальный порядковый номер его -1! И такой же заряд ядра! Суммарный же заряд как и у всех элементов должен быть нулевым. И на это место в Периодической системе есть законный кандидат! Это хорошо известный физикам и радиохимикам Позитроний! Кстати, он вообще –то очень здорово смахивает на предсказанный Менделеевым «Короний» и вполне может наблюдаться на Звездах типа Солнца и других, особенно более горячих! Итак, Позитроний(Ps), напомним, что это система состоящая из электрона и позитрона, удовлетворяет формальным требованиям первого элемента нулевого периода. То, что здесь трудно выделить где ядро, а где оболочка, пусть нас не смущает, так как мы ожидали ведь, что элементы нулевого периода будут необычными! Кроме того, как раз из-за симметричности Позитрония в дальнейшем раскроются совершенно новые перспективы Периодической системы! Но не будем забегать вперед!



Вернемся, к элементу с нулевым порядковым номером. Кто же это Нейтроний или Нейтриний? Кто же больше соответствует Ньютонию Менделеева?


Прежде чем сделать выбор, давайте остановимся на одном факте, который не следует игнорировать. Для простоты рассмотрения мы предложили в качестве кандидатов на нулевое положение нейтрон и нейтрино, но это просто элементарные частицы, а все другие химические элементы это сложные системы, где присутствуют противоположные заряды, как кулоновские, так и другие (частицы и античастицы – электрон и позитрон). Поэтому, подчиняясь закону сохранения зарядов, под Нейтринием будем понимать пару нейтрино и антинейтрино, а под Нейтронием- пару нейтрон и антинейтрон! Отсюда видно, что ничего не надо выбирать! Они оба нам подходят, и более того у них изотопическое соотношение, они отличаются только на единицу барионного заряда! Просто они изотопы! Также как, например, водород и дейтерий. Но о каком же из этих изотопов все-таки говорил Менделеев? Тут все ясно, конечно же, Ньютоний это Нейтриний! Надо вспомнить свойства Ньютония: чрезвычайно малая масса и практически полная инертность во взаимодействии с другими веществами!

«…тут я надеюсь на будущее. Поймут же, что найденное мной и общо и важно для понимания всей природы и бесконечно малого…»
Менделеев в последние годы жизни

Все это отвечает паре нейтрино и антинейтрино, Нейтринию (00Nn)! И чрезвычайная быстрота собственного движения – близкая скорости света, и ничтожный вес – около 10-9 ,что соответствует предсказанию Менделеева (10-7 - 10-11), везде проникает, практически ни с чем не взаимодействует (Земля и даже Солнце для него прозрачны), и наполняет всю Вселенную ( масса нейтрино во Вселенной по крайней мере в 30 раз больше плотности обычного вещества) !


Вообще, не понятно как могло наше миропонимание Вселенной обходится без Нейтриния-Ньютония! Нейтроний (n0Nn) также один из самых распространенных во Вселенной ( это вещество нейтронных звезд и черных дыр)! На долю же классических химических элементов приходится лишь малая часть массы Вселенной! Все классическое химическое вещество по отношению к Нейтринию и Нейтронию это все равно что пена на берегу морей к самим морям! Только с элементами нулевого периода Периодическая система получает свое логическое завершение, если конечно не считать ее зеркального отражения по отношению опять же к нулевому периоду, где проглядываются все прочие Антиэлементы, т.е. химические элементы Антимира!! Теперь, можно надеяться, что Дмитрий Иванович был бы доволен!!!

«Чрезвычайно малая плотность газа , т.е. чрезвычайная быстрота собственного движения его частиц – при ничтожном весе их, должны влиять на то, что газ этот везде проникнет, будет наполнять вселенную, но ни к чему прочно не примкнет – для согласованного движения в химическом соединении, т.е. он ни с чем не соединится.»

Менделеев Д.И.  Сочинения. Л.-М.,Т.2, 1934


Менделеев Д.И.  Границ познания предвидеть невозможно. Собрание работ. Составитель Ю.И.Соловьев. М., 1991


Добротин Р.Б. и др.  Летопись жизни и деятельности Д.И.Менделеева. Отв.ред.Сторонкин А.В., Л., Наука, 1984


Философский словарь.  Ред.М.М.Розенталь.М.,1975


Манолов К.  Великие химики. М., Мир, 1986


Климишин И.А.  Элементарная астрономия. М., Наука,1991

ЛИТЕРАТУРА

Картинка взята с сайта http://maratakm.narod.ru/pictures.htm