К вопросу о симметрии между заполнением электронных оболочек химических элементов как функции заряда ядра и спектром атома водорода

ТРЕХ- И ЧЕТЫРЕХМЕРНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.

ПРЕАМБУЛА Д.И.Менделеев в ставшей классической революционной работе [1] открыл периодичность свойств химических свойств элементов. Согласно представлению Менделеева о периодически повторяющихся особенностях элементов (с точки зрения химии абсолютно логичного), каждый период начинается с щелочных металлов и заканчивается инертными газами (которые были открыты позднее). Менделеев искал – и нашёл – двумерное представление периодических свойств атомов (в химии называемых элементами), основанное на их химических свойствах, среди которых валентность являлась главной характеристикой. Это было гениальным и революционным открытием, сыгравшим колоссальную роль в науке.

Вопрос о сущестовании третьего измерения в периодических свойствах элементов дискуссировался начиная с 1992 года. ЛинусПолинг в качестве третьего измерения ввел индекс электроотрицательности химических элементов [Л-2] (Pauling, L.The Nature of the Chemical Bond (Cornell Univ. Press, 1939). Л.Аллен из Принстонского университета (Allen, L.C., J.Am.Chem.Soc., 114, 1, 1992) десятилетиями позднее в качестве третьего измерения ввел конфигурационную энергию [Л-3,4]. Говоря отвлеченно, в любую физическую систему можно ввести дополнительные измерения, ее характеризующие. Вопрос состоит не в том, чтобы сделать представление объектов, обладающих многими характеристиками, трехмерным, четырехмерным или десятимерным, а в том, насколько эти дополнительные характеристики являются важными для описания и понимания особенностей этой системы. Маддокс (главный редактор Nature в девяностые годы) обратил внимание на то, что ни Полинг, ни Аллен не обсуждали идею трехмерных инвариантов и симметрий в периодической системе (Maddox, J.Nature 356, 13 (1992)) [Л-5]. Они также не изменяют структуры периодической системы, остававшейся незименной со времен Менделеева. В то время как периодизация элементов, сделанная Менделеевым, основана именно на наличии структуры и симметрий в совокупности химических элементов, известных в его время. Элементы, открытые вплоть до настоящего времени, не опровергли систематизацию Менделеева, а только пополняли её.

Впервые трехмерная периодическая структура которая отражала трехмерные симметрии в периодической системе была представлена в 1992 году [Л-5] (Y.Magarshak, J. Malinsky A THREE-DIMENSIONAL PERIODIC TABLE, Nature, vol.360, 114-115 (1992) ). В её основе было обнаружение того, что, в то время, как электронные оболочки атома водорода (согласно уравнению Шредингера) заполняются в координатах (n,l) где n главное, а l орбитальное квантовое число, заполнение электронных оболочек атомов как функции заряда ядра происходит в координатах (n+l,n-l). Таким образом, периодически повторяющиеся свойства элементов описываются в двух системах координат, повернутых друг друг относительно друга на плоскости главного и орбитального квантовых чисел на . Что и было отражено в трехмером представлении периодических свойств элементов (elementsstadium) – рисунок 1.

Позднее было показано, что наилучшим представлением периодических свойств элементов, включающим симметрии электронных конфигураций, является пирамида элементов (Yu.Magarshak, The third and the fourth dimensions of the chemicalel ements periodicity, Biophysics, vol. 50 number 4 (2005) [L-6] Y.Magarshak, "Four-Dimensional Pyramidal Structure of the Periodic Properties of Atoms and Chemical Elements", Scientific Israel - Technological Advantages  vol. 7, No.1,2 , pp. 134-150 (2006) [Л-7]).В которой помимо трехмерной структуры, имеются как вертикальные, так и диагональные симметрии. Таким образом, пирамида (рисунок 2) является трехмерным представлением объекта с четырьмя измерениями.

ДЛЯ ЧТЕНИЯ ЭТОЙ СТАТЬИ СЛЕДУЕТ КЛИКНУТЬ НА ЕЕ НАЗВАНИЕ НИЖЕ

PPS symmetry