Данные табл. 4 показывают, что, начиная с 13 энергетического уровня (n=13), энергии связи всех электронов атома бериллия с ядром оказываются такими же, как и у электрона атома водорода (табл. 3). Это значит, что при удалении электронов от ядра атома их взаимное влияние друг на друга почти исчезает, и они начинают вести себя так же, как и электрон атома водорода (рис. 8) [2], [3].
Таким образом, когда все электроны любого атома находятся в атоме, то, взаимодействуя каждый со своим протоном в ядре, они формируют спектры, подобные спектру атома водорода. Но это невозможно доказать прямым экспериментом, а косвенное доказательство существует. Оно заключается в том, что зависимости излучения абсолютно черного тела не зависят от материала черного тела, то есть от атома химического элемента.
Структура существующего ядра атома бериллия, показанная на рис. 10, b и на рис. 11, дает дополнительные доказательства соединения нейтронов и протонов посредством разноименных магнитных полюсов этих частиц. Эта же схема ядра (рис. 10, b) доказывает важность экранирующих функций нейтрона и сложность его магнитного поля (рис. 5) [2], [3].
Электроны атома бериллия (рис. 11) не совершают орбитального движения в атоме. Каждый из них взаимодействует со своим протоном в ядре, прецессируя на нём в момент поглощения или излучения фотонов [2], [3]. волна фотон электрон молекула
Из линейного взаимодействия протонов с нейтронами в ядрах атомов вытекает и другое следствие - превышение количества нейтронов над количеством протонов при усложнении структур ядер. Обусловлено это необходимостью сохранения симметричности структуры ядра при его усложнении. Например, ядро атома меди имеет 29 протонов и 35 нейтронов (рис. 12) [2].
Рис. 12. Модель ядра атома меди
Нетрудно видеть, что атом меди будет иметь только один осевой электрон. Два атома, соединившись осевыми электронами, образуют структуру без магнитных полюсов на её концах. Это и есть причина отсутствия магнитных свойств у меди.
А теперь опишем закономерности соединения электронов атомов с протонами ядер. Для этого обратим внимание на то, что в атоме водорода (рис. 8) векторы магнитных моментов электронов и протонов направлены противоположно (рис. 8). Это значит, что электрон с протоном сближают разноимённые электрические заряды этих частиц, а ограничивают их сближение одноимённые магнитные полюса. При этом векторы спинов этих частиц совпадают по направлению. Эта закономерность особенно чётко проявляется в схемах молекул водорода (рис. 13) [2], [3].
Рис. 13. Схема молекулы водорода : а), b) - ортоводород; c) - параводород
Обратим внимание на логические действия Природы по образованию структуры молекулы водорода представленной на рис. 13, а. Электростатические силы взаимного притяжения первого электрона и первого протона уравновешиваются противоположно направленными магнитными силами этих частиц. Именно поэтому векторы и их магнитных моментов направлены противоположно. Электростатические силы отталкивания, действующие между первым и вторым электронами, уравновешиваются сближающими их магнитными силами, поэтому направления векторов обоих электронов совпадают [2].
Чтобы скомпенсировать электростатические силы взаимного притяжения второго электрона и второго протона, необходимо сделать магнитные силы этих частиц противоположно направленными. Это действие отражено в противоположно направленных векторах и магнитных моментов второго протона и второго электрона (рис. 13, а, слева).
На рис. 13, b показан еще один вариант компоновки молекулы ортоводорода. Принцип формирования этой молекулы тот же. Векторы магнитных моментов электронов и протонов оказываются направленными так, что если электрические силы приближают частицы, то магнитные силы должны удалять их друг от друга. В результате между этими силами устанавливается равновесие. Устойчивость образовавшейся таким образом структуры зависит от энергий связи между ее элементами. Поскольку магнитные моменты электронов на два порядка больше магнитных моментов протонов, то электромагнитные силы первой структуры (рис. 13, а) прочнее удерживают ее элементы вместе, чем в структуре, показанной на рис. 13, b, поэтому есть основания ожидать, что первая структура ортоводорода устойчивее второй [2], [3], [4].
При образовании молекулы параводорода (рис. 13, c) логика формирования связи между первым электроном и первым (справа) протоном остается прежней. Далее, силы взаимного притяжения первого электрона и второго протона, а также второго электрона и второго протона уравновешиваются их противоположно направленными магнитными силами.
Поскольку векторы магнитных моментов электрона и протона, расположенных на краях этой структуры, направлены противоположно, то общий магнитный момент такой структуры близок к нулю (рис. 13, с). Поэтому посчитали, что векторы магнитных моментов протонов у такой структуры направлены противоположно и назвали её параводородом.
Интересно отметить, что в смеси молекул водорода - ѕ молекул ортоводорода. Однако при уменьшении температуры газа все молекулы ортоводорода (рис. 13, а) превращаются в молекулы параводорода (рис. 13, с). Причиной этого является увеличение сил отталкивания между электронами ортоводорода. При уменьшении температуры расстояние между этими электронами уменьшается, электростатические силы отталкивания увеличиваются и молекула ортоводорода (рис. 13, а) разрушается, превращаясь в молекулу параводорода (рис. 13, с) [2].
Заключение
Итак, российская теория микромира уверенно демонстрирует свою возможность помогать экспериментаторам глубже понимать результаты их экспериментальных достижений, а нанотехнологи получают возможность осознанно разрабатывать нанотехнологии.