Универсальный периодический закон

На модерации Отложенный

Из всех изобретений человека самое удивительное и правдивое – это математика.

Почему правдивое? Потому что математика описывает все с помощью чисел. А число, количество – это самая объективная, честная информация, по поводу которой невозможно и бессмысленно спорить.

Если у нас есть одно яблоко, то все согласятся с тем, что оно одно. Можно спорить о том, какой сорт яблока, вкусное оно или невкусное, ароматное или нет, большое или маленькое, даже красное или зеленое (есть люди дальтоники). Но количество – явление очевидное.

Кроме того, с помощью чисел можно описывать не только материальные объекты, но и сами явления, процессы, если они являются периодическими. А большинство важнейших физических процессов являются периодическими. Это и космические явления (например, вращение Земли вокруг Солнца), и субатомные (например, поведение электронов в атоме).

Размышляя о том, как понять взаимосвязь материи и энергии, а также феномен информации, я пришла к удивительному открытию, которое решила назвать универсальным периодическим законом.

Дмитрий Менделеев открыл периодический закон в 1869 году. Закон звучит так: «<cite>Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».</cite>

Но если закон, открытый Менделеевым, относится только к химическим элементам, то универсальный периодический закон – это фундаментальный закон природы, относящийся к любым процессам в природе.

Прежде чем его сформулировать, я изложу его суть.

Количество материальных объектов мы считаем с помощью натурального ряда чисел: 1, 2, 3, 4, 5, … и т.д.

Свойства периодических процессов мы описываем с помощью волновых функций или различных числовых последовательностей. И наиболее простым и универсальным способом описания периодического процесса является последовательность Фибоначчи.

Поясню для тех, кто не знает: последовательность Фибоначчи – это последовательность чисел, начинающаяся с двух единиц, а каждый последующий элемент равен сумме двух предыдущих:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, … и т.д.

На самом деле можно считать, что первый элемент равен нулю, а второй единице (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, …), но нуль не учитывают в дальнейших вычислениях, и поэтому про него можно забыть.

Красота этой последовательности безгранична! Она содержит огромное количество удивительных закономерностей, а соотношение соседних элементов стремится к золотому сечению.

Изучая эту удивительную последовательность в разных системах счисления, я обнаружила интересную деталь. В любой системе счисления наблюдается цикличность, периодичность. В троичной системе счисления каждый четвертый элемент последовательности – круглое число, в четверичной – каждый шестой, в пятиричной – каждый пятый, в шестиричной – каждый двенадцатый и т.д.

Написав небольшую программку, вычисляющую размер цикла Фибоначчи для любой n-ричной системы счисления, я составила таблицу, в которой столбцы соответствуют натуральному ряду чисел, а строки показывают размер цикла в последовательности Фибоначчи:

 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

…

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А дальше я стала заполнять эту таблицу с помощью написанной мной программки, вставляя в ячейки таблицы значение элемента последовательности Фибоначчи:

 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

…

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

8

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

8

 

21

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

144

144

 

144

 

144

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И так далее…

По мере заполнения таблицы, я вспомнила правило Клечковского, описывающего заполнение электронами энергетических уровней в атоме.

Каждая строка в данной таблице – это своего рода «энергетический уровень», и заполнение этих строк происходит по определенной числовой закономерности. Строка является полностью заполненной тогда, когда значение ячейки равно номеру столбца.

Например, в данной таблице полностью заполнены строки 4, 5, 6, 7. Десятая строка будет заполненной тогда, когда заполнится ячейка, соответствующая 55 столбцу, двенадцатая – когда заполнится ячейка 144 столбца, и т.д.

Каждая ячейка имеет свое положение, определяемое номером строки и столбца, что можно сопоставить с главным и орбитальным квантовыми числами.

Исследование этой таблицы позволяет лучше и нагляднее понять свойства чисел, понять, что такое простое число, как влияет количество на периодические свойства и многое другое…

Эта таблица очень простая, наглядная, и она является универсальной математической моделью, использование которой позволит обойтись без необходимости придумывать сложные физические и геометрические модели.

Научившись использовать эту таблицу и производить с её помощью математические вычисления, можно будет вовсе отказаться от использования таких понятий как электрон, протон, спин, заряд и даже атом.

С её помощью можно будет объяснить многие эмпирические правила и законы в физике и химии. Скорее всего, выяснится, что таблица Менделеева – это всего лишь частный случай универсального периодического закона.

Этот фундаментальный закон позволит полностью изменить наше научное мировоззрение. Это будет совершенно другая математика, совершенно другой подход к изучению природы – целостный, объединяющий, чрезвычайно точный и объективный.

На этом прочном фундаменте можно смело строить новое здание научного мировоззрения, в котором будут объединены знания из физики, химии, биологии, и всех других отраслей науки.

Мы сможем понять природу тех явлений, которые до сих пор были недоступны изучению: музыка, искусство, чувство красоты и гармонии.