Święte bryły w jądrze atomu
Artykuł po raz pierwszy w języku polskim ukazał się w dwumiesięczniku Nexus w numerze 107 (3/2016)
Tytuł oryginalny: „Sacred Solids in the Atomic Nucleus”, Nexus (wydanie angielskie), vol. 23, nr 1
Jordi Solà-Soler
Copyright © 2013–2015
część 2
Model jądra atomowego dra Moona
Dr Robert J. Moon zaproponował model przestrzennego rozkładu protonów w jądrze, który można zrozumieć, kierując się tokiem rozumowania opisanym w poprzedniej części artykułu. Zanim przejdziemy dalej, odtworzę dialog między Jamesem Fletcherem (FJ) i drem Moonem (RM) dotyczący charakteru jego modelu:18
FJ: Doktorze Moon, mam zasadnicze pytanie dotyczące tego, o co panu chodzi we wpasowywaniu tych brył. Czy proponuje pan strukturę, w której właściwie dokonał pan kwantyzacji stałej struktury w obrębie przestrzeni i ma pan punkty i cząstki, które są zlokalizowane w sztywnych stałych odstępach od siebie w ramach struktury?
RM: Nie. Mamy osobliwości… osobliwości w przestrzeni, osobliwości cząstek…
FJ: Ale w ustalonych, stałych odległościach od siebie? Czy też proponuje pan, że to dzieje się w przestrzeni fazowej, i że jest topologiczna równoważność w tym zagnieżdżeniu?
RM: Otóż nie, to jest rzeczywista przestrzeń, więc tam powinien być jej topologiczny ekwiwalent. Ale to jest, te osobliwości w przestrzeni, mogą nie mieć niczego w sobie. Są to po prostu miejsca, dokąd te cząstki mogą się przemieścić.
Dr Moon sugeruje, że pierwszą stabilną konstrukcję tworzy sześcian, którego wierzchołki określają rozkład ośmiu protonów w jądrze tlenu (8O) (patrz rysunek 7a). Po dodaniu dalszych sześciu protonów następną kompletną powłoką jest ośmiościan. Podsumowując, mogą one odzwierciedlać symetryczny rozkład 14 protonów w jądrze krzemu (14Si). Ośmiobok i sześcian tworzą zharmonizowaną parę, więc dr Moon umieścił wierzchołki sześcianu w punktach środkowych płaszczyzn ośmiokąta (patrz rysunek 7b). Tych osiem punktów znajduje się w kuli wpisanej w ośmiościan. Tak więc w rzeczywistości, wewnętrzna sześcienna konstrukcja byłaby w stanie poruszać się wewnątrz ośmiościennej struktury pod wpływem sił elektrodynamicznych działających między protonami.
Rys. 7. (a) Pierwsza powłoka zaproponowana przez dra Moona jest sześcianem, co odzwierciedla rozkład ośmiu protonów w jądrze tlenu. (b) Kolejna powłoka utworzy się po dodaniu sześciu nowych protonów i odzwierciedla rozkład 14 protonów w jądrze krzemu.
Oferuję alternatywny rozkład tych 14 protonów na rysunku 6 (patrz 1 część artykułu). Wrócę do tego w dalszej części. Jak już wspomniałem wcześniej, krzem znajduje się w pobliżu minimum właściwości atomowych przedstawionych na rysunku 2 (patrz 1 część artykułu).
Następną powłoką protonową zaproponowaną przez dra Moona jest dwudziestościan. Uzyskuje się go po dodaniu 12 protonów do jądra krzemu (patrz rysunek 8a). Prowadziłoby to do jądra żelaza (26Fe) – w sumie 26 protonów. Żelazo także znajduje się w pobliżu minimum wyżej wymienionych właściwości atomowych tych pierwiastków.
Istnieje wiele sposobów, przy pomocy których można ośmiościan wpisać w dwudziestościan. W pierwszych wersjach swojego modelu dr Moon umieścił sześć wierzchołków ośmiościanu w środku sześciu krawędzi dwudziestościanu. Później zaproponował, aby umieścić je na sześciu ścianach dwudziestościanu tak, żeby dwie ściany ośmiościanu i dwie dwudziestościanu stały się wzajemnie równoległe (patrz rysunek 8b). Należy pamiętać, że żadne z tych miejsc ośmiościanu wewnątrz dwudziestościanu nie pozwoli temu pierwszemu swobodnie się obracać. Później zaproponuję alternatywę, która rozwiąże ten problem.
Rys. 8. (a) Zestawienie trzeciej powłoki w postaci dwudziestościanu odzwierciedla rozkład 26 protonów w jądrze żelaza (26Fe). (b) Wierzchołki ośmiościanu znajdują się na sześciu ścianach dwudziestościanu w taki sposób, że oba ciała stałe mają dwie wzajemnie równoległe ściany.
Ostatnia powłoka w tej strukturze, ponieważ nie może być inaczej, to dwunastościan (patrz rysunek 9). Po dodaniu 20 protonów do jądra żelaza dochodzimy do rozkładu 46 protonów w jądrze palladu (46Pd). Ponownie ten pierwiastek okazuje się być bardzo blisko kolejnego minimum właściwości atomowych przedstawionych na rysunku 2 (patrz 1 część artykułu). Dwudziestościan i dwunastościan są podwójnymi bryłami stałymi, więc wierzchołki tego pierwszego będą znajdować się w naturalny sposób w środku ścian tego drugiego. Ponieważ wszystkie 12 wierzchołków dwudziestościanu jest zawartych we wpisanej w dwunastościan kuli, wewnętrzna dwudziestościenna struktura będzie w stanie poruszać się swobodnie wewnątrz otaczającego ją dwunastościanu.
Rys. 9. Zestawienie czwartej powłoki w postaci dwunastościanu odzwierciedla rozkład 46 protonów w jądrze palladu (46Pd). Wierzchołki dwudziestościanu będą mogły swobodnie przemieszczać się wewnątrz zewnętrznego dwunastościanu.
