Водород и Вселенная.

Еще раз о том, что нелепо говорить: 

«Если бы в природе не было того-то, то не было бы того и этого».

 Дело в том, что картина мира, которую мы имеем возможность сейчас наблюдать, сложилась именно в результате того, что существует в действительности…

Скажем, писатели любят населять планеты, где вместо воды — фтористый водород или аммиак, а основой жизни служит не углерод, а кремний. Но почему же «кремниевая» жизнь не существует на нашей планете, где кремния хоть отбавляй? Не потому ли, что кремний — просто неподходящая основа для жизни?

Однако если и углероду, и кислороду изощренная человеческая фантазия иногда все же находит замену, то ничто не сможет заменить водород. Дело в том, что у всех элементов есть аналоги, а у водорода — нет. Ядро этого атома — элементарная частица, и это не может не сказываться на свойствах атома.

Любой атом, за исключением атома водорода, в обычных условиях не может лишиться всех электронов: у него остается хотя бы еще одна электронная оболочка, и эта оболочка, несущая отрицательные заряды, экранирует ядро. А вот ион водорода — это «голый», положительно заряженный протон, и он может притягиваться к электронным оболочкам других атомов, испытывая при этом не особенно сильное отталкивание от ядра.

И вот что получается. Скажем, в молекуле воды обе валентности атома кислорода насыщены и, казалось бы, между двумя молекулами никакой дополнительной связи не может. Но когда атом водорода одной молекулы воды приближается к атому кислорода другой молекулы, то между протоном и электронной оболочкой кислорода начинает действовать сила дополнительного притяжения, и образуется особая, так называемая водородная связь .

Такие связи раз в двадцать слабее обычных, но все же роль их огромна. Взять, к примеру, ту же самую воду: многие ее удивительные свойства определяются именно необычайно развитыми водородными связями. Попробуйте хотя бы предсказать ее температуру плавления, основываясь на константах соединений водорода с соседями кислорода по периодической системе — азотом и фтором или аналогами — серой и селеном.

Аммиак плавится при —77,7° С, фтористый водород при — 92,3° С; следовательно, вода, вроде бы, должна иметь промежуточную температуру плавления около —85° С. Селенистый водород плавится при —64° С, сероводород при —82,9° С; следовательно, точка плавления воды, как аналогичного производного с меньшим молекулярным весом, должна быть еще ниже… Но нет, ее действительная температура плавления оказывается почти на сотню градусов выше предсказанной теоретически, и виной тому— слабые, по многочисленные межмолекулярные водородные связи, которые кислород в силу специфического строения электронной оболочки способен образовывать в значительно большей мере, чем азот, фтор, сера или селен.

Водородные связи лежат в основе самых тонких явлений жизнедеятельности. Например, именно благодаря этим связям ферменты способны специфически распознавать вещества, реакции которых они ускоряют. Дело в том, что белковая цепь каждого фермента имеет строго определенную пространственную конфигурацию, закрепленную множеством внутримолекулярных водородных связей между группировками атомов С=О и N—H

В свою очередь молекула вещества имеет группировки, способные давать водородные связи с определенным участком молекулы фермента — так называемым активным центром В результате внутримолекулярные связи в этом веществе ослабевают, и фермент буквально «раскусывает» молекулу Но этим не ограничивается роль слабых водородных связей в процессах жизнедеятельности. Именно благодаря этим связям происходит точное копирование молекулы ДНК, передающей из поколения в поколение всю генетическую информацию; водородные связи определяют специфичность действия многих лекарственных препаратов; ответственны они за вкусовые ощущения, и за способность наших мышц сокращаться… 

Одним словом, в живой природе атом водорода действительно незаменим.

А ...в - НЕ  "живой Природе" ?

                                  Начнем издалека:

Первая или седьмая?

Какое место должен занимать водород в периодической системе? Казалось бы, нелепый вопрос: конечно, первое! Да, но в какую группу его поместить? Долгое время водород располагали над литием, поскольку у него один валентный электрон, как и у всех одновалентных металлов. (Кстати, и теплопроводность водорода для газа необычайно велика - молекулы водорода движутся значительно быстрее молекул других газов и поэтому интенсивнее переносят тепло.)

В современной таблице элементов водород помещают в VII группу, над фтором. Дело в том, что логика закона периодичности требует, чтобы заряд ядер элементов-аналогов первых трех периодов различался на восемь единиц; поэтому водород (порядковый номер 1) нужно рассматривать как аналог фтора (порядковый номер 9), а не как аналог лития (порядковый номер 3). И все же нужно помнить, что аналогия тут не полная: хотя водород, как и фтор, способен давать соединения с металлами (гидриды), ион водорода - это протон, голая элементарная частица, и его вообще нельзя сравнивать ни с какими другими ионами.

                                  А как это выглядит в реалиях?

(В переводе с научного языка на доступный):

Наша НЕ- видимая  часть Вселенной состоит из атомарного водорода, а видимая - из молекулярного водорода - то есть из молекул и их сообщностей (материальных тел)

Сами тела и составляющие их молекулы человек уже может обнаружить визуально. к примеру, капля бензина на воде растекается в большое радужное пятно. Высота этого пятна - равна высоте одной молекулы. а вот силу которая плющит каплю воды - визуально обнаружить невозможно, даже используя все известные оптические приборы. Со времен И.Ньютона эта "сила" называлась - дальнодействием, а природа этой "силы" долго оставалась не известной, вплоть до конца прошлого тысячелетия.

на рис. представлена -типичная картинка строения Материи

 ( макромира) - прошлого столетия.

А что же говорит - современная официальная научная картина строения Материи.?

Посмотрите внимательно на первый элемент материи и последний. Наверняка вам бросится в глаза небольшая "мелочь"- в корне каждого элемента лежит атом водорода. Изучив таблицу вы самостоятельно придете к выводам:  ...а ведь - Демокрит прав!.

Т.е.Атом =  неделим.

Речь разумеется, идет о Законах Природы,и отнюдь не о  математическом описании  (языком же символьной математики)
общепринятой: "Стандартной Модели Строения Атома"

                  (Если что - у меня "Кванты" = отлично...)

 Читаем древних:

".. Отдельные результаты предшественников Ньютона, начиная с Галилея, были обобщены и развиты Ньютоном в его гигантском труде. Ньютон завершил работу предыдущих поколений и открыл путь последующим поколениям физиков и механиков.

«Начала» открываются определением количества материи: «Количество материи есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально плотности и объему ее».

Русский переводчик «Начал» академик А. Н. Крылов вставил в скобках после слов «количество материи» слово «масса», с тем чтобы ослабить впечатление от метафизического и неупотребительного в современных руководствах термина Ньютона.

 Ньютон вдобавок выражает массу через плотность, определяемую в этих руководствах как раз через массу и объем. Но термин «количество материи» и у Декарта, и у Ньютона имеет вполне определенное содержание. Декарт считает весь мир однородной материей и по большему или меньшему объему материи определяет ее количество.

Ньютон, подобно древним атомистам, считает реальными атомы и пустоту. Количество однородных атомов и есть количество материи.

Очевидно, оно будет тем больше, чем больше взятый объем и чем плотнее расположены атомы в этом объеме.

Чтобы не было никаких сомнений, Ньютон поясняет свое определение примерами воздуха, порошка, снега, количество материи которых увеличивается, если их сжать: «При этом,— добавляет Ньютон,— я не принимаю в расчет той среды, если таковая существует, которая свободно проникает в промежуток между частицами».

Таким образом, определение количества материи у Ньютона опирается на атомистику и соответствует определенному строю физического мышления. Самое же главное, что эта величина доступна измерению. Количество материи определяется по весу тела, оно пропорционально весу тела,

«что мною найдено опытами над маятниками, произведенными точнейшим способом».

Как и оказалось - атомист Демокрит и атомист Ньютон - оказались правы. Сегодня ученым понятен и механизм "загадочного" свойства материи - дальнодействия:

Аксиомы или законы движения

Закон I

"Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние".

Закон II

Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

Закон III

Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

9. Роль третьего закона. Здесь впервые появляется слово «взаимодействие».

Сила — это (мера) взаимодействие между телами.

Из математического выражения силы и третьего закона Ньютон выводит закон сохранения импульса для замкнутой системы и закон сохранения движения центра тяжести: «...По отношению к центру тяжести системы нескольких тел имеет место тот же самый закон сохранения состояния покоя или равномерного и прямолинейного движения, как и для одного тела. Таким образом, поступательное количество движения отдельного ли тела или системы тел надо всегда рассчитывать по движению центра тяжести их».

10. Так как по второму закону действие силы определяется только изменением количества движения тела и не зависит от наличия других сил или состояния движения тел, то Ньютон в качестве следствия закона формулирует принцип суперпозиции в виде правила параллелограмма сил.

11. Стержнем ньютоновской динамики является понятие силы, а основная задача динамики сводится к установлению закона силы из данного движения и, обратно, определению закона движения тел по данной силе. Одновременно он открыл существование в природе силы, которая обусловливает притяжение тел, в том числе и Луны к Земле, и притяжение самой Земли, как и других планет, к Солнцу, т. е. силу всемирного тяготения.

12. Силовой центр действует с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния от него. «Луна тяготеет к Земле и силою тяготения постоянно отклоняется от прямолинейного движения и удерживается на своей орбите».

«Сила, с которою Луна удерживается на своей орбите, направлена к Земле и обратно пропорциональна квадратам расстояний мест до центра Земли».

«Тяготение, направляющееся к любой из планет, обратно пропорционально квадрату расстояний мест до центра ее Ньютон, говоря о тяготении, имеет в виду то, что мы сегодня называем полем тяготения. Поле тяготения определяется массой планеты: «Все тела тяготеют к каждой отдельной планете, и веса тел на всякой планете при одинаковых расстояниях от ее центра пропорциональны массам этих планет».

Ньютон понял важность точного установления факта пропорциональности массы и веса. «Тяготение существует ко всем телам вообще и пропорционально массе каждого из них» (предложение VII).

13. «...Тяготение ко всей планете происходит и слагается из тяготений к отдельным частям ее...» (следствие 1).

«Тяготение к отдельным равным частицам тел обратно пропорционально квадратам расстояний мест до частиц» (следствие 2).

Так формулирует Ньютон свой знаменитый закон тяготения.

Итак, выделим " .к отдельным ее частям"(атомам - разумеется)

и посмотрим что об этом думает современная Наука и античная...

Строение первой молекулы: Первокирпичика Молекулярной Материи Вселенной и вселенной

И ...стал понятен Механизм гравитации.
А именно:
Каждый атом водорода (сливаясь в первичную молекулу - обычный и привычный нам молекулярный водород) не теряет своих свойств тяготения,- к себе подобным.И чем больше Молекул в ТЕЛЕ - тем и сильнее Взаимное тяготение.

Всемирное - напомню..

И при слове гравитация - не надо теперь устремлять взор к звездам в тяжелых раздумьях.Свойством тяготения обладают все тела - во Вселенной благодаря слабому взаимодействию между собою - простейших  атомов водорода.
В научном обиходе кликуха - Протий.
Простейший в хорошем смысле.И простой, как моя соседка сверху.

Вот такая она гравитация...