Периодическая система элементов — ключ к атомоподобной структуре нуклонов и других частиц

   В предыдущей статье “Три проблемы теории периодической системы химических элементов и их общее решение” был сделан вывод о том, что достройка плотнейшей упаковки из 13-ти 21- нуклонных кластеров приводит к завершению Системы элементов 104-м элементом,  если следовать логике числовой закономерности в свойствах "коротких", т.е. ядерных периодов (и игнорировать вторую обнаруженную логику развития Системы элементов, логику зеркального удвоения "длинных", т.е. электронных периодов). При этом окончательная ядерная структура  "в идеале" выглядит так:   273 = 13 ( 8p + 13n ), где  p и n – протоны и нейтроны.  Т.е. все кластеры оказываются одинаковыми и внутри каждого кластера обнаруживаем плотнейшие,  энергетически наиболее выгодные упаковки из 13-ти нейтронов. Несмотря на то, что при этом вопиющим образом "игнорируется" существование дюжины короткоживущих тяжелых элементов,  эти совпадения (абсолютная одинаковость кластеров, плотнейшие упаковки внутри одинаковых кластеров) и логическая замкнутость полученных совпадений порождают  подозрение (не новое), что микромир реально представляет собою иерархическую систему однотипных микроструктур, а короткоживущие "сверхштатные" элементы есть проявление аномальности, характерной для пограничных зон, на что указывает и нулевая "валентность" протонов в этой части Системы. Поэтому имеет смысл поискать внутри нуклонов продолжение этой, столь совершенной и естественной для короткодействующего сильного взаимодействия структуры. Поскольку магнитные характеристики вещества являются, с одной стороны, одними из наиболее структурочувствительных, а с другой - одними из наиболее точно измеренных в эксперименте, внимание привлекли магнитные моменты нейтрона и протона, измеренные с чрезвычайно  высокой точностью, подтвержденной в нескольких лабораториях мира:

m n = - 1.91304184(88)Мяд ,

m p =  2.792847386(63)Мяд.  

Для них обнаружено [1] простое и, учитывая сказанное, слишком хорошее , чтобы быть случайным совпадением, соотношение:

13( m p  - 1) + 8( m n  - 1)~ 0.002.

Для  надежности  проведена  компьютерная  проверка  равенства: X m p +   Y m n   = Z, где  X, Y, Z – целые положительные числа.  Оказалось, что  среди  первых проверенных 70000  вариантов хорошо выполняется только   один, - с теми же характерными числами:                                                               1 3 m p +  8 m n  ~ 21.

Поскольку это совершенно не похоже на "математическую подгонку", встал вопрос о расшифровке структур, скрывающихся за этими числами. В итоге появились простые формулы, которые можно рассматривать и как структурные формулы протона и нейтрона:

 m p  = 1 + 8 m v ,

m n = 1 -  13 m v ,

где   m v =  0.2241 – магнитный момент гипотетических V- частиц , а 1 - магнитный момент “голого “  протона (в ядерных магнетонах).    Если принять, что V – частицы  являются  заряженными векторными бозонами, то,  выстраивая m v в протоне параллельно магнитному моменту “голого” протона, а в нейтроне антипараллельно, воспроизводим не только величину и знак m р и m n , но и заряд p и n, а также изоспин и  проекцию изоспина. Нейтрон в этой модели оказывается производным протона, содержит протон в себе. ( “Голый“ протон при этом можно считать твердой отталкивающей сердцевиной нуклона.)  В протоне воспроизводится также спин,  а в нейтроне спин не воспроизводится. Имеющаяся в нейтроне избыточная по сравнению с протоном масса,  равная 2.53 массы электрона, также указывает на какое-то усложнение структуры нейтрона. К этому  расхождению позднее вернемся. Получившиеся совпадения слишком убедительны, чтобы от них отмахнуться, поэтому продолжим проверку работоспособности модели на атомных ядрах.

     Естественно предположить, что в ядрах с нечетным массовым числом магнитная структура неспаренного нуклона, находящегося в s – состоянии, в  основном  сохраняется, и  такие ядра имеют  mя = 1 ± n m v , , где n  - целые числа. Тогда,  прибавляя в случае неспаренного нейтрона  один ядерный магнетон к экспериментальным значениям mя ( вычитая в случае неспаренного протона ) , должны получить величины кратные m v .  Эта процедура дала любопытные результаты, отраженные на рисунке (назовем полученные таким образом величины "аномальным магнитным моментом" неспаренного нуклона; пустые точки – стабильные  ядра с неспаренным протоном, черные – стабильные ядра с неспаренным нейтроном ).  

Оказалось,  что если эту процедуру провести без оглядки на устоявшиеся представления оболочечной модели ядра об s- и  p-состояниях неспаренного нуклона в конкретных ядрах, то почти все ядра, имеющие спин 1/2 (нижняя часть рисунка), располагаются либо вблизи линий предсказанной регулярной сетки с шагом 0.224 ядерного магнетона, либо вблизи линий другой сетки – с шагом 0.213 (обозначим новую частицу V). О том, что это не продукт "математической подгонки", говорит не только тот факт, что сеток две, но и тот, что две сетки имеют общую точку отсчета, причем малая сетка имеет меньшую заселенность. Некоторые линии обоих сеток заселены неоднократно, в этом случае соответствующие точки (рядом с ними проставлены массовые числа) разнесены вдоль линии в порядке возрастания массовых чисел (за неимением лучшего критерия). В таких случаях группа ядер часто образует серию  с регулярным малым интервалом – своего рода “тонкое расщепление” линии, что для фермионов естественно, ожидаемо. Такая серия имеет особенно четкий, регулярнный вид, если образована изотопами одного элемента.

   В группе ядер, имеющих спин 3/2 (верхняя часть рисунка), аналогичная процедура дала очень похожую  картину: здесь тоже 2 регулярные сетки, имеющие общую точку отсчета, величина шага сеток, как и в предыдущей группе, отличается примерно на 5%, но сам шаг уменьшился  более чем в 2 раза. Некоторые линии заселены неоднократно.

   Но имеется несколько аномалий: в первой спиновой группе у  13C (m я = 0.702381 ), 15O (m я= 0.7189 ) и 15N (m я = - 0.283049) аномален знак m я , что вообще выбивает их из ряда, а 31P   имеет mя = 1.131621(31), т.е. его бозонная часть формально оказывается меньше 1m v . Если аномалии связать с тем, что неспаренный нуклон в первых двух ядрах целиком “перемагничен” ( зеркален ),  в 15N “перемагничена” только бозонная часть структуры , а в  31P “перемагничен” только “голый” протон, то эти изотопы хорошо "подгоняются" на малую сетку. Во второй спиновой группе также есть несколько подобных случаев, но 37Cl, имея нормальный знак   m я , на сетки не ложится никаким способом. В первой спиновой группе 169Tm, имеющий аномальный знак m я , на сетки не ложится. 

Сходная картина наблюдается и во всех более высоких спиновых группах;  с увеличением спина ядра шаг сеток в этих группах медленно увеличивается.  

   Если  принять, что резкое уменьшение шага сеток обусловлено, с одной стороны, исчезновением спинового момента, а с другой - появлением у V– частиц орбитального момента L (т.е. в группе S = 3/2 для всех ядер имеем L =1, в группе S = 5/2 имеем L =2 и т.д.), то  магнитные моменты ядер, попадающих на большие сетки спиновых групп 3/2, 5/2 , 7/2 и 9/2, хорошо описываются выражением:

Магнитные моменты ядер, попадающих  на линии  малой сетки, описываются подобным же выражением:

 

Т.е. V  – частицы  имеют здесь  нулевую проекцию спина (соответственно нулевой спиновый магнитный момент), орбитальный момент L и соответственно орбитальный магнитный момент.

Но в группах  S = 5/2 и 9/2 (четные L) малая сетка отсутствует, взамен ее появляется еще одна сетка с шагом равным шагу большой сетки, которая значительно больше заселена (становится основной) и имеет иную точку отсчета, причем m я  описываются выражением:

Последнее означает, что голый протонведет себя как бозон. Это выглядит ошеломляюще, но наводит на подозрение, что и V - частица может оказаться электроном ( позитроном ), “принявшим бозонство” через тот же механизм.

   В группах S = 5/2, 7/2 и 9/2 преобладающее большинство ядер попадает на основные сетки и  есть общее ощущение, что вне основных сеток картина  богаче аномалиями, неустойчива.  C ростом L точность формул снижается.

   Подводя черту под разбором магнитных моментов ядер, заметим, что теория поведения легких заряженных бозонов давно  разработана [2, 3]. Один из основных ее выводов состоит в том, что эти частицы в поле кулоновского центра имеют два типа состояний: “опасные” в отношении “падения на центр” и связанные, т.е атомоподобные состояния. Связанных состояний два вида:  1)  L = 0 ,  J = 1;  2) L = J. Как видим, поведение V - частиц  в группе S  = 1/2 соответствует первому виду связанных состояний, а в остальных спиновых группах – второму. Эмпирически обнаруженная картина согласуется с теорией. Изложенное свидетельствует об атомоподобности структуры нуклонов и об изменениях спина ядра в результате внутренних превращений неспаренного нуклона ( кроме "несусветных" случаев бозонизации неспаренного нуклона, выходящего, видимо, на общеядерную орбиту; в этом случае приходится говорить и об атомоподобности ядра).

    Точнее говоря, для нуклонов речь идет о  двух атомоподобных структурах: существование в каждой спиновой группе 2-х сеток, характер  которых меняется с изменением четности L, может быть понято при допущении, что в атомных ядрах существует не один, а два вида протонов и нейтронов, являющихся зеркальными антиподами, - подобно двум видам электронов в атоме (см. первую статью).  В пользу этого вывода  говорят и другие наблюдения. - Ядра с нечетным массовым числом,  в которых застраивается второй 21 – нуклонный кластер ( массовые числа от 23 до 41), имеют положительную  четность, а ядра, в которых застраивается третий 21 – нуклонный кластер ( массовые числа от 43 до 63 ) – отрицательную четность. Это указывает на связь четности ядра с четностью кластерной структуры, что интересно само по себе. Но в первом ядерном периоде, где кластерная структура еще не сложилась, наблюдается иное: все ядра, лежащие на основных сетках рисунка (1H, 3H, 3He 17O, 19F, 19Ne, 21Ne, 21Na), имеют  положительную  четность,    а все ядра, лежащие на малых сетках(7Li, 9Be, 11C, 13C, 13N, 15N, 15O), - отрицательную. Это заставляет думать, что четность этих ядер определяется внутренней четностью неспаренных нуклонов.

      Появление квадрупольного электрического момента у ядер спиновой группы 3/2  логично отнести целиком  на  счет собственного  квадрупольного  момента  V - частиц qv. Тогда можно ожидать, что  Qя = n · qv , где  n - целые числа. К счастью, в этой спиновой группе оказались три изотопа галлия, – 67Ga, 69Ga, 71Ga – квадрупольные моменты которых измерены с довольно высокой точностью, причем все три изотопа располагаются на основной сетке рисунка, занимая соответственно 9 – ю, 11 – ю и 17 – ю линии магнитной сетки. Их Qя  равны соответственно 0.217(9); 0.189; 0.119. Если исходное предположение верно, то разность двух последних цифр, например, должна равняться 6 qv. В итоге ( после обработки других данных, в том числе  по другим спиновым группам)  приходим к значению qv =0.0118,  что для изотопов галлия дает соответственно 18 qv (0.2124), 16qv ( 0.1888) и 10 qv ( 0.1180 ). - Кратность экспериментальных величин величине qv блестяще подтвердилась, но полученные таким образом числа кратности не только не совпадают с номерами линий магнитной сетки, но и меняются в противоположном порядке. …Выглядит как “второе дно” той же структуры, что непонятно. (На роль "второго дна", впрочем, могут претендовать остальные нуклоны ядра.)

     Отметим, что в группе S = 3/2 имеются очень точные определения Qя для  35Cl   и 37Cl.  При этом у “магнитно – нормального” 35Cl,  точно легшего на 2 – ю линию магнитной сетки,  Qя = - 0.08249  , что соответствует величине 7 qv  ( 0.0826), в то время как у  37Cl, имеющего, как было упомянуто выше,  аномальный m   , Qя  = - 0.06493, что не кратно qv.   

    Перехожу к обсуждению "совпадения", которое с учетом предыдущих "совпадений" выглядит как "вишенка на торте". - Поляризация вакуума электрическим зарядом не зависит от массы  частицы и для всех частиц со спином 1/2 должна быть однотипной. В связи с этим приглядимся к электрону. В пересчете  на ядерные магнетоны аномальная часть его магнитного момента   meаном = 2.129686206 Мяд, т.е. имеет тот же порядок величины, что и у нуклонов (расчет сделан академиком С.В. Вонсовским)[4]. Но, кроме того, это ровно в 10 раз больше, чем m v’ = 0.213. Структура, состоящая из “голого” электрона  и   10– ти V - частиц, воспроизводит  все его основные свойства. Т.е. "поляризованный вакуум" вблизи электрона тоже оказался структурированным и эта структура близка к протонной структуре.

    То, что эта "мистика" есть  нечто большее, чем совпадение, видно из следующего. При исследовании синхронтронного излучения электронов и позитронов было установлено, что их аномальный магнитный момент с ростом энергии уменьшается и в пределе становится равным 1/2 исходного значения. Именно такой результат предсказывают и приведённые выше формулы (подобранные эмпирическим путем на основании экспериментальных данных, систематизированных на рисунке, включая не показанные данные по более высоким спиновым группам), причём имеется особенность: приближение к пределу идёт со стороны меньших значений, а не больших. Поэтому можно предсказать, что у зеркального электрона meаном = 2.241050923 Мяд. Можно также уверенно предсказать, что при высоких энергиях аномальная (бозонная) часть магнитных моментов протона и нейтрона также уменьшается в 2 раза, что в настоящее время не сложно проверить экспериментально, по крайней мере для протонов. Такой эксперимент имеет принципиальное значение, поскольку "общепризнанная" сегодня теория связывает магнитные моменты нуклонов с малопонятным сильным взаимодействием, с кварками, а не с четко предсказуемым поведением легких заряженных векторных бозонов в поле кулоновского центра.

   Следует ожидать, что магнитная структура гиперонов также подобна нуклонной, но точность определения магнитных моментов здесь пока еще недостаточна, чтобы делать выводы. 

  Обнаруженное сходство в строении электронов и нуклонов указывает на то, что структурные превращения неспаренного нуклона в атомных  ядрах, которые описаны выше, присущи и электронам. Это обстоятельство имеет «миллион» следствий. Ниже, на основе этого сходства рассмотрим вопрос о причинах стабильности нейтронов в многонуклонных ядрах и… роли электронов в этом феномене.  Намек на наличие влияния атомных электронов на стабильность атомных ядер содержится в описанной в первой статье сайта симметрии стабильной части короткопериодной таблицы элементов, - таблицы, отражающей, казалось бы, химические, - т.е. только наружные (по укоренившейся в общественном сознании догме) свойства атомов (элементов).

    В начале периодической системы элементов прирост протонов и нейтронов в ядре в целом одинаков, что указывает на застройку ядер парами pn. Но такие пары в сумме имеют 21 заряженную V-частицу, т.е. причиной такого спаривания является, как можно догадаться, устойчивость возникающей 21-частичной группировки Vчастиц. Это объясняет происхождение объективно существующей, но непонятной, - фактически просто постулированной,- “энергии симметрии” ядра. Похоже, что именно в результате коллективизации своих Vчастиц p и n обретают неразличимость, которой они не обладали вне ядра, а нейтрон обретает стабильность (что тоже является выражением обретенной неразличимости). Такой ансамбль напоминает фундаментальную частицу. Связь в такой паре следует, видимо, назвать "изоспин-изоспиновой связью".  Парный алгоритм застройки ядра сохраняется до завершения второго 21 – нуклонного периода, ( А = 42 ), - т.е. до формирования структурно подобного  21 – частичного суперкластера, подтверждая представление о существовании иерархической системы однотипных микроструктур (включая  21-электронные группировки, обсуждавшиеся в [5]). Именно за  массовым порогом А = 42 избыточные нейтроны (A-2Z) появляются в ядрах в «массовых» количествах. Отметим, что в данном случае речь идет о 21-частичных группировках бозонов, а не фермионов, т.е. имеем «намек» на  универсальную устойчивость 21-частичных групп.           

    Формирование устойчивых, замкнутых группировок из 21 V-частицы одновременно является объяснением и феномена «одновалентности» протонов по  отношению к нейтронам, описанного в первой статье. Но стабильность избыточных нейтронов и, соответственно, «двухвалентность» протонов по отношению к нейтронам в  ядерных периодах другого типа требует другого, но похожего объяснения.  Предлагаемое объяснение состоит в том, что именно в этой зоне Периодической Системы появляются и зеркальные электроны, т.е. вместо водородоподобной системы электронных оболочек 2,8,18,32,50 возникает система зеркального удвоения электронной структуры атомов 2,8,8,18,18,32, (32).  Электроны при этом претерпевают, видимо, не только внутреннюю перестройку, ведущую к изменению их внутренней четности, но и вторую перестройку, ведущую к уменьшению числа V-частиц с 10-ти до 8-ми, что делает их периферийную структуру подобной периферийной структуре протонов. Такой электрон оказывается способным заменить протон в формировании устойчивого ансамбля из 21 V-частицы. Произошедшая перестройка периферийной структуры электронов и коллективизация V-частиц в паре n-e приводит тогда не только к стабилизации избыточных нейтронов, но и к стабилизации изначально нестабильных зеркальных электронов. «Двухвалентность» протонов по отношению к нейтронам является   т.о. кажущейся и обусловлена тем, что каждому новому протону здесь сопутствует зеркальный электрон, способный стабилизировать и вследствие этого связать нейтрон. Зеркальность в этом случае являетя неполной, нарушенной, т.к. такие электроны имеют вместо 10-ти V-частиц 8, с соответствующим уменьшением аномального магнитного момента. Связь между n и  e в такой паре также является "изоспин-изоспиновой связью". Периодичность нарастания числа электронов, обладающих такой способностью, определяет и периодичность нарастания величины A-2Z, - т.е. определяет обсуждавшуюся в первой статье периодичность атомных весов. Это представление согласуется с выводом, сделанным в первой статье, о встроенности атомных электронов в электромагнитную структуру ядра.

    В принципе такая стабилизация нейтронов должна бы наблюдаться для свободной пары n-e, и ее, похоже, уже наблюдали, но она осталась неопознанной, не понятой. Речь идет об экспериментах (2007 г.), проведенных отечественным физиком Анатолием Серебровым (ПИЯФ им. Б.П. Константинова), в которых холодные нейтроны  исчезали неизвестно куда в количестве 1%, что было интерпретировано им и его коллегами как превращение части нейтронов в зеркальные нейтроны и их уход в "зазеркальный мир".

   "Зеркальность" исчезнувших нейтронов в данных экспериментах - не более, чем "фигура речи", т.к. других признаков зеркальности кроме исчезновения (достоверно доказанного) обнаружено не было. Предлагаемая мною интерпретация этих экспериментов "чуть" менее радикальна: нейтроны бывают стабильными не только внутри атомных ядер, но и вне их, поэтому стабилизированные вездесущими в нашем мире электронами нейтроны в экспериментах Сереброва "исчезали" только для счетчиков нейтронов, настроенных на фиксацию процессов и продуктов распада нейтронов (других счетчиков нейтронов просто нет). Условия, в которых проводились эксперименты Сереброва, хорошо согласуются с таким представлением: связь в паре n-e  является, возможно, слабой, поэтому могла возникнуть и сохраниться только при низких температурах и в глубоком вакууме, чтобы не "погибнуть" при случайном столкновении с присутствующими редкими молекулами или на стенках прибора. Возможно, стабилизацию обеспечили неизбежно присутствовавшие отрицательные ионы.

   Эту версию подтверждает другая группа "экспериментов", поставленных природой. Уже довольно давно физики из московского ФИАН им. П.Н. Лебедева обнаружили не менее загадочное  возникновение в атмосфере значительных количеств нейтронов во время грозы. Дело в том, что энергия грозовых разрядов совершенно недостаточна, чтобы породить процессы выбивания нейтронов из атомов (молекул), присутствующих в атмосфере. Разгадка, судя по всему, состоит в том, что грозовые разряды разрушают связь в стабильных комплексах n-e, возникших в верхних слоях атмосферы (тоже вакуум, низкие температуры, присутствие ионов) в результате выбивания нейтронов из ядер космическими лучами, и перенесенных в нижние слои. Не исключено, впрочем, что вакуум и низкие температуры послужили в обоих случаях средством эффективной "закалки" продуктов "химической реакции комплексообразования", повышающим выход комплекса, а энергия связи n-e высока и для ее разрыва требуются энергии грозового разряда.

     Представление о внутренней перестройке электронов через образование "изоспин-изоспиновой" связи с избыточными нейтронами ядра позволяет предсказать также, что нестабильный изотоп водорода тритий  (3Н) существует благодаря именно такой связи, и в ионизованном состоянии  распадается существенно быстрее (м.б. и в возбужденном состоянии тоже), что не очень сложно проверить экспериментально. Электроны этого вещества являются "зеркальными" по отношению к электронам обычного водорода 1Н (имеют противоположную внутреннюю четность), нестабильны в свободном состоянии, имеют небольшое отличие массы (не менее 0.0001 эВ) и отличие в величине аномального магнитного момента. 

   В мощных ускорителях тяжелых ионов, где в результате длительного удерживания они теряют все или многие электроны, должна наблюдаться дестабилизация стабильных ядер. В соглассии с вышеизложенным они должны превращаться (бета-распад и протонный распад) в другие элементы с общей тенденцией к образованию нейтронодефицитных ядер.

   Вернемся к отложенному вопросу о структуре нейтрона. Формула mn= 1 – 13 · mv  дает для него неверный спин 3/2. Естественный выход в рамках изложенного подхода состоит в допущении, что в структуру нейтрона входит нейтральная V –частица, – третий член триплета легких векторных бозонов. Тогда у нейтрона воспроизводятся  все основные характеристики, причем,  ввиду  нейтральности бозона (значит, слабой связанности) логично приписать ему же небольшой избыток нейтронной массы в 2.53 массы электрона или его основную часть. Поскольку заряженные несвязанные бозоны должны иметь близкую массу, напрашивается предположение о том, что в состав заряженной V - частицы помимо электрона (позитрона) входит нейтральная частица  с массой близкой или равной электронной и спином 1/2. Такая частица («нейтральный электрон») могла бы стать “кирпичем”, из которого построено большинство остальных частиц Вселенной («праматерией» древних).

    Давно замечено, что ядерные силы напоминают химические силы, и было бы удивительным, если бы описанная выше периферийная структура атомоподобных нуклонов оказалась совершенно непричастной к ядерной связи. Ее существование, наоборот, заставляет допустить психологически «невозможное»: ядерные силы на самом деле являются электромагнитными силами, переносчиком которых и являются описанные выше легкие заряженные векторные бозоны с массой покоя примерно (или точно) равной 2me.   «Сжигания» имеющихся у нуклонов 8-ми или 13-ти   V-частиц такой массы как раз хватает для обеспечения ядерной связи (еще одно "совпадение").

    В пользу этого представления можно сослаться на то, что заряженные векторные бозоны в поле кулоновского центра должны иметь кроме связанных (атомоподобных) состояний второй тип состояний - падения на кулоновский центр. Такое явление, - теоретически почти не изученное, - похоже, означает падение нуклонов друг на друга, т.е. предполагает возникновение коротких и прочных связей между нуклонами с образованием описанных выше плотнейших упаковок. Именно этот тип состояний нуклонов в "тотально электромагнитном" ядре является, судя по всему, основным. При этом в поведении атомоподобных нуклонов просматривается явственная (и такая естественная с учетом множества других) параллель с атомными электронами, в которой электроны, как показано в первой статье сайта, наряду с вхождением в электронные оболочки оказываются встроенными в электромагнитную структуру нуклонного кластера. (- Тоже падают на кулоновский центр, хотя существующая квантовая теория такого явления для них не предсказывает?)

    - Напрашивается вывод: атомные электроны способны с некоторой вероятностью перерождаться в легкие векторные бозоны, что обеспечивает их "падение" на ядро, компенсирующее различия 21- нуклонных кластеров по заряду и массе, и встраивание в электромагнитную структуру ядра - с последующим распадом бозонов и возвращением "исчезнувших" электронов на обычные орбитали. Это и есть тот механизм, существование которого предсказано в первой статье сайта: "существование 21-нуклонных кластеров в ядре через неизвестный механизм оказывает влияние на химические свойства элементов, причем наравне с влиянием электронных оболочек."  - Похоже на СУПЕРСИММЕТРИЮ фермионов и бозонов, давно находящуюся в "розыске". Сосуществование двух видов периодичности в свойствах химических элементов - короткопериодной и длиннопериодной - определяется двумя "лицами" атомных электронов - бозонным и фермионным. (Подчеркнутый фрагмент текста вставлен в июне-июле  2018 г, два последних абзаца - в ноябре.)

     Наличие у атомных электронов двух "лиц" подтверждается и иным образом. Дело в том, что в системе элементов наряду с двумя разными периодичностями наблюдается два очень разных вида подобия элементов. Один - это подобие элементов в группах таблицы, и аппарат квантовой механики успешно его объясняет. Второй - это подобие элементов, являющихся соседями по ряду таблицы ("триады" в Vlll группе и лантаниды), по поводу которого теория молчит или выражается невнятно. Первый тип подобия проявляют элементы далеко отстоящие друг от друга в весовом и зарядовом ряду, валентные электроны которых имеют разные значения главного квантового числа, т.е. находятся на резко отличающихся энергетических уровнях. Второй вид подобия, наоборот, проявляют компактно расположенные элементы с одним и тем же значением главного квантового числа у валентных электронов, т.е. находящихся на одном (по большому счету) энергетическом уровне. Из-под первого типа подобия проступает фермионное "лицо" атомных электронов, из-под второго - бозонное, поскольку бозоны склонны накапливаться на одном энергетическом уровне. Два очень разных вида химических связей - ковалентные и координационные - тоже являются отражением фермионного и бозонного "лиц" атомных электронов. Через встраивание в электромагнитную структуру ядра длительность существования электронов в бозонном состоянии растет, оно становится более выраженным, тогда как в свободном состоянии электрона это "лицо" максимально скрыто.

    В теоретическом плане электромагнитное взаимодействие легких заряженных бозонов с кулоновским центром достаточно хорошо исследовано (хотя экспериментально они не обнаружены) и оно оказывается значительно более мощным, чем у фермионов. Т.о. версия "трансмутаций" электронов из фермионов в бозоны хорошо подходит и для объяснения проявлений необычно сильного взаимодействия электронов с ядром, обсуждавшихся выше, в первой статье.

       

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Гордеев Г. П. Журн. Общей химии. 1972. Т. 42. С. 2359
  2. Попов В. С. Ядерная физика. 1970. Т.12. С. 429
  3. Мигдал А. Б. Фермионы и бозоны в сильных полях. М. Наука. 1978
  4. Вонсовский С. В. Магнетизм микрочастиц. М.: Наука. 1973
  5. Гордеев Г. П. Журн. Общей химии. 1979. Т. 49. С. 1178
                              ДОПОЛНЕНИЕ: ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПРИРОДЕ ЯДЕРНЫХ СИЛ
        В 1940 г. отечественные физики Л. Д. Ландау и И. Е. Тамм - будущие лауреаты Нобелевской премии - выдвинули гипотезу об электромагнитной природе ядерных сил, в которой переносчиком взаимодействия считались заряженные векторные мезоны [Л.Д. Ландау, И.Е. Тамм. ДАН СССР, 29, 555 (1940); И.Е.Тамм. Изв. АН СССР, сер. физ. (1941) ]. "Согласно новой гипотезе, - писал И. Е. Тамм, - для объяснения ядерных сил нет необходимости постулировать существование специфических ядерных сил. Силы эти являются своеобразным проявлением  обычных электромагнитных сил, специфические же их особенности объясняются своеобразием законов движения мезотронов. Мезотроны так же обусловливают сцепление протонов (выделено мною - Г.Г.) в атомном ядре, как электроны обусловливают сцепление атомов в молекуле. Вообще можно установить некоторую аналогию между ядерными силами и обычными химическими силами."
          

Статьи:

Обратная связь