Существует ли «программный код» атома?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вся материя состоит из атомов, а атомы, как известно, состоят из субатомных частичек. Субатомные частицы тоже из чего-то состоят. Все эти элементы выстраиваются в интересные и сложные конструкции.

Если остановиться на уровне строения атома и не переходить к ещё более мелким частичкам, то взаимное расположение субатомных частиц описывается некоторой стандартной моделью. Эта структура много раз претерпевала различные изменения. Сегодня наиболее актуальной версией считается модель атома Шрёдингера. Она отличается от атома Резерфорда фактически лишь тем, что электроны не вращаются как планеты вокруг ядра, а имеют вероятностное расположение. Ядро окружено электронами, которые находятся в конкретной точке с некоторой долей вероятности.

Стандартная планетарная модель атома
Автор: brgfx Источник: ru.freepik.com

Описываемая упорядоченность структуры имеет некоторые характерные черты. На первый взгляд может даже показаться, что существует стандартный код атома. Он содержит информацию о строении этого атома, о том, как должны располагаться его субатомные частицы и какие свойства у конструкции будут. Есть даже ряд конспирологических теорий, которые построены именно на таком представлении и опираются на некоторое «программное описание» каждого атома. Впрочем, тут даже не конспирологии речь — почему-то версия о существовании описания атома сразу приходит на ум практически всем изучающим физику частиц.

Но на самом деле ситуация отличается и процесс формирования атома имеет совершенно другую логику. При этом она не менее интересная.

Это можно сравнить с простым конструктором неокуб. Так называется головоломка, в которой главная часть — магнитные шарики. Из этих деталей можно образовывать самые разные конструкции и собирать модели. Процесс сборки такой модели во многом напоминает то, что происходит при формировании атомов.

Фактически, при появлении атома мы имеем дело с простейшей комбинаторикой. Фрагменты соединяются в таком сочетании и не соединяются в другом. Взаимодействие магнитных сил каждого шарика приводит тому, что в какой-то момент удается слепить стабильную пространственную модель.

Если заменить магнитные шарики субатомными частицами, а магнитное притяжение — базовыми физическими взаимодействиями, то станет ясно каким образом формируется и конструкция атома.

Само собой, важно помнить про сложные способы образования связей субатомных. Если в неокубе достаточно просто примагнитить шарик, то в случае атома всё сводится к таким явлениям, как термоядерный синтез.

Дальше работает линейная логика. Очень полезно обратиться к знаниям о появлении первых атомов и формировании материи после большого взрыва.

Сначала сформировались ядра водорода из протонов и нейтронов. Некоторые ядра образовывали и гелий. Температура системы начала опускаться. Новых реакций нуклеосинтеза не происходило, зато при дальнейшем остывании ядра атомов смогли прихватить свободные электроны и сформировать более привычные для нас системы. Дальше всё это продолжало развиваться и стали появляться тяжелые атомы. Обратите внимание, что никакой осмысленной модели мы тут не наблюдаем. Не о каком коде атома, который существовал заранее, тоже говорить не приходится. Если уж и ориентироваться тут на теорию симуляции, то следует рассматривать весь процесс формирования как запрограммированный и имеющей конечной целью конкретный атом.

Система функционировала подобным образом некоторое время, а мы видим результат. Может быть и не против самый тяжелый стабильный элемент присвоить себе ещё нейтроны или протоны, но тут в дело вступают противоположные процессы. Вспомните логику радиоактивного распада. Если её утрировать и упрощать, то ситуация будет сведена к тому, что слишком большой радиус атома не позволяет в должной мере удерживать все субатомные частички вместе.

Получается, что строение атома определяется наличием тех или иных описаний поведения субатомных частиц при некоторых условиях, а не наличием инструкции для создания конкретного атома. Это куда больше напоминает код атома. Мы видим элементарную комбинаторику, которая базируется на фундаментальных физических взаимодействиях. Структура из субатомных частиц получается устойчивой, или развалится через некоторое время в случае невозможности сохранять баланс.

Изображение в превью:
Автор: macrovector
Источник: ru.freepik.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Изучаю физику и стараюсь познать устройство мира с её помощью. Делюсь наработками и открытиями с вами. Кандидат наук, научный сотрудник и когда-то преподаватель. Читайте мои статьи на этой страничке ixbt или смотрите научпоп видео в Telegram-канале!

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Нужно ли обслуживать механическую клавиатуру? Что для этого потребуется и сколько займет времени

Клавиатура, подобно автомобилю, со временем требует ухода: чистки и смазки. Я был убеждён, что механические свитчи практически вечны, — но реальность оказалась не столь радужной. Спустя...

Обзор кабеля USB-C Baseus Discolor 100W: Честные 100 Вт и умеренный нагрев

Кабели — самый недооценённый аксессуар в любой зарядной связке. Покупают по принципу «лишь бы был», берут первый попавшийся на маркетплейсе, а потом удивляются, почему ноутбук...

Обзор USB-тестера FNIRSI FNB-C2: Полноценный PD 3.1 EPR, E-Marker и осциллограф пульсаций с нюансами

На рынке USB-тестеров FNIRSI занимает прочные позиции благодаря соотношению цена/функциональность, и FNB-C2 — это их актуальный флагман среди компактных измерителей. Модель пришла на...

Обзор механической клавиатуры в прозрачном корпусе YUNZII X98

YUNZII X98 — это механическая клавиатура формата 96%, выполненная в оригинальном прозрачном корпусе, который моментально захватывает взгляд своей необычностью. Однако инженерный замысел...

Sony не сдаётся и продолжает делать необычные смартфоны: всё о новом Sony Xperia 1 VIII

Сегодня компания Sony представила топовый смартфон Xperia 1 VIII. В некоторых вещах новинка заметно отличается от предшественников, но в остальном перед нами — всё тот же японский флагман со своими...

Лучший или единственный? Почему «Электроника ВМ-12» стала главным видеомагнитофоном СССР

В истории советской бытовой электроники «Электроника ВМ-12» занимает особое место. Для миллионов семей по всей стране этот аппарат открыл эпоху домашнего видео, возможность записывать телепередачи,...