Шрифт:
Как я показал, атомная физика – примечательный пример вертикального режима развития. Если мы подумаем о том, как атом наращивается от более легких до более тяжелых видов, мы обнаружим, что новые частицы объединяют свои усилия с атомом – ив центре, и на периферии – таким образом, что изначальная концентрическая сеть расширяется, а не дублируется. Вместе с тем существует и горизонтальный процесс, который подчинен вертикальному – здесь каждая оболочка электрона должна наращиваться, прежде чем это начнет делать следующая. Таким образом, удаляющийся наблюдатель, который смотрел только вовнутрь, по направлению к центру, упустил бы важную часть фактов.
Сила Ван-дер-Ваальса. Атомы соединяются разными способами, образуя системы с двумя или тремя центрами. Например, частицы жидкостей и твердых веществ, как правило, удерживаются вместе относительно слабым физическим притяжением, известным как сила Ван-дер-Ваальса. Эта сила возникает благодаря электрическому притяжению, при помощи которого ядро одного атома притягивается к электронной оболочке соседнего атома – притяжению, которое полностью не нивелируется силой отталкивания, имеющей место между соответствующими ядрами атомов и между их соответствующими электронными системами. Здесь имеет место некоторая деформация формы атома, но его химические свойства остаются неизменными. В плане областной схемы, наблюдатель одного ядра позволяет ему рудиментарный вид расширения, уделяя какое-то внимание соседним ядрам.
Металлические связи
Ковалентные связи. Схемы молекул (i) кислорода, (ii) четыреххлористого углерода, (iii) воды. Я добавил пунктирные линии для обозначения «двойного гражданства» общего электрона.
Металлические связи. Кусочек металла состоит из решетки атомов, чьи внешние электроны не прочно удерживаются вместе, а свободно перемещаются через массу. Они притягиваются всеми ядрами, которые встречаются им на пути, и, можно сказать, хранят верность многим; и именно в качестве корпуса перемещающихся наблюдателей они очень крепко удерживают вместе свои ядра.
Электровалентные связи. В этом случае периферийный электрон (или электроны) атома, чья внешняя оболочка только начала формироваться, оставляет ее ради другого атома, которому этот электрон нужен для завершения своей собственной внешней оболочки. В результате обнаженный атом, который теперь уже является положительным ионом, притягивается к пополненному атому, являющемуся отрицательным ионом. Хотя атомы не смешиваются, имеет место настоящий атомный союз, и результирующая частица обладает химическими свойствами, которые отличаются от свойств обеих составляющих ее атомов. Рост такого вида происходит, когда электрон-наблюдатель одной системы обращает свое внимание на другую систему, при этом полностью не игнорируя первую.
Ковалентные связи. Во многом самый эффективный метод – это когда электрон-обозреватель (вместо того чтобы постоянно перемещаться от одного ядра-объекта к другому или смещаться лишь к одному из них) одновременно распознает пару ядер и смотрит, подобно Янусу, одновременно и вперед, и назад. Таким способом устанавливаются ковалентные связи, когда атомы так объединяют электроны, что их внешние оболочки комплектуются до восьми – или, в случае с водородом, до двух. Результатом этих поистине совместных усилий вновь становится атомный союз, но особенно тесный и плодородный, в результате которого появляется бесчисленное множество веществ, каждое с уникальными химическими свойствами. Молекулы, образованные таким способом, и особенно те, что содержат атомы углерода, способны расширяться, пока не достигнут очень больших размеров и сложности; и именно этим гигантским молекулам клетка и обязана большинством тех свойств, которые ассоциируются с жизнью.
Смешанные связи. Таким образом, здесь представлены четыре способа, посредством которых электроны могут, распространяя свое членство в одной концентрической системе на другую, вызывать более или менее тесный союз атомов; и два таких способа порождают молекулы, которые принадлежат новому иерархическому порядку. Однако нужно заметить, что эти четыре связи не взаимоисключающие: силы Ван-дер-Ваальса могут быть связаны или с ковалентными, или с электровалентными связями, а ковалентные и электровалентные связи могут сочетаться.
История жизни типичной клетки животного прекрасно иллюстрирует и горизонтальный, и вертикальный режим развития. Когда пара гамет, или половых клеток, объединяется, чтобы образовать оплодотворенную яйцеклетку нового организма, их ядра сливаются: две независимые системы становятся единой концентрической системой.
Стадия в митотическом делении животной клетки (схематично). Хромосомы, составляющие метафазную пластинку, с одной из двух сторон сцеплены с центросферой, посредством ядерной оси.
По мере того, как клетка растет, эта концентрическая модель сохраняется – до определенных пределов в размере. Затем следует другой режим роста – горизонтальный. У клетки появляется два центра, и ее ядерный материал обнаруживает, что находится на общей границе двух систем, каждую из которых он должен признать. Но эта неопределенная ситуация не длится долго: двуликий областной обозреватель, помещенный на полпути между двумя центрами, вынужден проецировать свое содержимое на обоих, и в результате каждый обзаводится собственным ядром и становится независимым от другого. Клетка выросла не как атом или молекула, присоединив к себе другую, а разделившись пополам – и удвоившись. (Некоторое грубое предвкушение этого метода моно обнаружить уже среди частиц клетки, некоторые из которых прибавляют к себе молекулы, пока не достигнут определенного критического размера, а затем делятся).