Альтернативная химия

[vak]

Жанр альтернативной истории давно и прочно обосновался на полках фантастической литературы. Писатель предполагает, что в какой-то из критических моментов развитие человечества идёт по другому пути, и выстраивает другую, необычную картину реальности.

Предлагаю рассмотреть гипотезу, что в какую-то миллисекунду после Большого взрыва что-то пошло маленько не так, и не сформировался спин. То есть всё осталось как есть, но без спина. Дело в том, что спин как физическое явление мало связан с другими вещами. Он ниоткуда не следует. Нет никаких основополагающих принципов, требующих существования спина. Проще говоря, спина могло бы и не быть, и физика реальности не "сломалась" бы от его отсутствия. Я делаю предположение, что статистика Бозе—Эйнштейна и статистика Ферми—Дирака никуда не деваются. Бозоны остаются бозонами, а фермионы фермионами.

Какие последствия мы бы получили от отсутствия спина? Количество и состав вещества во вселенной определяется "сильным" взаимодействием. Звёзды продолжали бы гореть бы ровно так же, образуя тяжёлые элементы из слияния ядер водорода и гелия.

Электромагнетизм и прочий свет распространялись бы ровно так же. Законам Максввелла спин по барабану.

А вот химия изменилась бы изрядно. В нашей реальности по принципу Дирака на одной орбитали усаживаются два электрона, благодаря разным спинам. Если спина нет, то помещается только один электрон. Внешняя оболочка атома насыщается в два раза меньшим количеством электронов. Как будет выглядеть таблица Менделеева?

Фактически таблица Менделеева это раскладка атомов по энергиям внешней электронной оболочки. Вот как она выглядит в нашей реальности:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f~=5d < 6p < 7s < 5f~=6d < 7p < 8s
H    Li   B    Na   Al   K    Sc   Ga   Rb   Y    In   Cs   La       Tl   Fr   Ac       Nh
He   Be   C    Mg   Si   Ca   Ti   Ge   Sr   Zr   Sn   Ba   Ce       Pb   Ra   Th       Fl
          N         P         V    As        Nb   Sb        Pr       Bi        Pa       Mc
          O         S         Cr   Se        Mo   Te        Nd       Po        U        Lv
          F         Cl        Mn   Br        Tc   I         Pm       At        Np       Ts
          Ne        Ar        Fe   Kr        Ru   Xe        Sm       Rn        Pu       Og
                              Co             Rh             Eu                 Am
                              Ni             Pd             Gd                 Cm
                              Cu             Ag             Tb                 Bk
                              Zn             Cd             Dy                 Cf
                                                            Ho                 Es
                                                            Er                 Fm
                                                            Tm                 Md
                                                            Yb                 No
                                                            Lu                 Lr
                                                            Hf                 Rf
                                                            Ta                 Db
                                                            W                  Sg
                                                            Re                 Bh
                                                            Os                 Hs
                                                            Ir                 Mt
                                                            Pt                 Ds
                                                            Au                 Rg
                                                            Hg                 Cn

А вот аналогичная раскладка в альтернативной реальности:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f~=5d < 6p < 7s < 5f~=6d < 7p < 8s
H    He   Li   C    N    Ne   Na   S    K    Ca   Mn   Ni   Cu       Nb   Ru   Rh       La   Nd
          Be        O         Mg   Cl        Sc   Fe        Zn       Mo        Pd       Ce
          B         F         Al   Ar        Ti   Co        Ga       Tc        Ag       Pr
                              Si             V              Ge                 Cd
                              P              Cr             As                 In
                                                            Se                 Sn
                                                            Br                 Sb
                                                            Kr                 Te
                                                            Rb                 I
                                                            Sr                 Xe
                                                            Y                  Cs
                                                            Zr                 Ba

Традиционное представление таблицы Менделеева в нашей реальности:

H                                                                   He
Li  Be                                          B   C   N   O   F   Ne
Na  Mg                                          Al  Si  P   S   Cl  Ar
K   Ca  Sc  Ti  V   Cr  Mn  Fe  Co  Ni  Cu  Zn  Ga  Ge  As  Se  Br  Kr
Rb  Sr  Y   Zr  Nb  Mo  Tc  Ru  Rh  Pd  Ag  Cd  In  Sn  Sb  Te  I   Xe
Cs  Ba  ... Hf  Ta  W   Re  Os  Ir  Pt  Au  Hg  Tl  Pb  Bi  Po  At  Rn
Fr  Ra  ... Rf  Db  Sg  Bh  Hs  Mt  Ds  Rg  Cn  Nh  Fl  Mc  Lv  Ts  Og

В альтернативной реальности таблица получается в два раза уже. Все элементы съезжают с привычных мест:

                                    H
He                          Li  Be  B
C                           N   O   F
Ne      Na  Mg  Al  Si  P   S   Cl  Ar
K       Ca  Sc  Ti  V   Cr  Mn  Fe  Co
Ni  Cu  ... ... ... ... Zr  Nb  Mo  Tc
Ru  Rh  ... ... ... ... Ba  La  Ce  Pr
Nd  ...

Тут только начало таблицы, но уже видно, что всё идёт не так. Водород становится инертным газом. Вслед за ним другие инертные элементы: бор, фтор, аргон, кобальт, технеций, празеодим.

Место галогенов занимают бериллий, кислород, хлор, железо, молибден, церий.

Щелочные металлы исчезают как класс. Щелочноземельными элементами становятся гелий, углерод, неон, калий, никель, рутений, неодим.

Какие химические и физические свойства получатся у таких элементов? Будут ли они газами или жидкостями? Как могут выглядеть кристаллы? Интересно, существует ли софт, на котором можно смоделировать альтернативную химию без спина.