Эта тенденция – я называю ее законом веретена – иллюстрируется расположением электронов, принадлежащих моим более сложным атомам. Первая, или внутренняя, оболочка содержит максимум два электрона, вторая – максимум восемь, третья —18, четвертая – 32, пятая – опять 18, шестая —12 и седьмая и последняя – только два. И такое расположение электронов, по форме напоминающее веретено, как правило, отражено в отдельном атоме. Например, оболочки атома железа содержат соответственно 2, 8,14 и 2, а оболочки атома ртути – 2,8,18,32,18,2. (Тем не менее, в каком-то смысле это убывание не означает, что предыдущий прирост утрачивается. Чтобы найти клетку, идите в человеческую область; чтобы найти атом, идите в молекулярную область; чтобы найти легкий атом, заберитесь в оболочку тяжелого атома. Можно сказать, что человек – это клетки, молекулы и атомы; и более высокий или сложный атом также является более низким и менее сложным; например, аргон, с 2,8,8 электронами – это неон с 2, 8, и гелий – всего с двумя)[50]
.Само ядро атома – хотя его члены и относительно компактны – также не свободно от закона веретена. Его также можно рассматривать как систему оболочек, внутренняя из которых состоит из двух протонов и двух нейтронов – то есть, это ядро гелия. На самом деле это вторая и еще более ограниченная субатомная область, со своими собственными правилами. Силы, которые связывают частицу с частицей, на этом близком расстоянии не повинуются закону инверсии квадратов, который руководит движениями орбитального электрона: будучи силами совсем другого вида, эти «обменные силы» намного превосходят те силы, которые удерживают электрон на его пути. С другой стороны, они быстрее ослабевают. Таким образом, на очень близком расстоянии обменные силы, связывающие ядерные протоны, превосходят силы, которые их разъединяют. Однако по мере того, как увеличивается размер ядра, а с ним – и среднее расстояние между его частицами, отталкивающие силы дальнего действия нагоняют притягивающие обменные силы ближнего действия; и ядро в целом становится все менее и менее стабильным. Вновь установлены лимиты для роста определенного вида, на определенном уровне.
Рождение материи из энергии – это рождение близнецов противоположного пола: гамма-луч становится положительным и отрицательным электроном. Их смерть – это их рождение наоборот.
Некоторое представление о природе этих загадочных обменных сил можно получить, предположив, что протон и связанный с ним нейтрон постоянно меняют свою идентификацию, или что они, как теннисисты, бросают друг другу единицу положительного электричества. И, вновь, кажется, что закон «где-то еще»-ости и процедура проекции-отражения, которые на высоких уровнях действуют незаметно, здесь открыто преобладают[51]
. На самом деле можно сказать, что вся структура атома, и мир элементарных частиц в целом, состоит из пар, члены которых в чем-то противоположны, а в чем-то одинаковы. Итак, кроме орбитально-ядерной пары (электрон и протон, с равным, но противоположным зарядом) и ядерно-ядерной пары (протон и нейтрон, которые активно меняются идентификацией), существует и орбитально-орбитальная пара – электроны сгруппированы по парам с антипараллельным спином[52]. Но, быть может, самая поразительная из всех этих пар – это положительный и отрицательный электрон: эти частицы, близнецы с равной массой, и равным, но противоположным зарядом, одновременно зарождаются, когда гамма-излучение прекращается, и одновременно уничтожаются, когда они сталкиваются, оставляя гамма-излучение в качестве осадка. Согласно знаменитой теории Дирака, эти положительные электроны или позитроны следует считать дырами в пространстве, оставленными определенными обычными или отрицательными электронами, вместо того чтобы считать их чем-то существующими сами по себе. Таким образом, в общем, кажется, будто физика не выносит единичной частицы – этого «нечто», что не отбрасывает тени, у которого нет ни противоположного числа, ни партнера по спаррингу, ни областного наблюдателя похожего статуса. И неудивительно, если ненаблюдаемое и ни за кем не наблюдающее физическое тело, необщительное, самодостаточное, находящееся только там, где оно находится в центре и нигде более, является безосновательным мифом и нелепостью[53].Но следует ли из всего этого (настаивает мой здравый смысл), что, для того чтобы иметь дело с одной частицей (или набором частиц), мой ученый должен уменьшиться до размера другой? И каким образом такое уменьшение возможно? Ответ прост и краток. Во-первых, ученый уже является – согласно его собственным данным – электронами, протонами и т. д.; во-вторых, электроны, протоны и т. д. являются – и это его рабочее предположение – областными влияниями, а не центральными субстанциями: нет причин предполагать, что в центре у них что-то есть. Никто так хорошо не подходит для исследования субатомных уровней[54]
.