Текст книги "Единая картина мира. Системно структурным методом"

Андреюшкин Алексей Михайлович
Единая картина мира. Системно структурным методом

© А. М. Андреюшкин, текст, 2020

© Де’Либри, издание, 2020

Предисловие

Несколько слов о том, как я начал заниматься вопросами, о которых пойдет здесь речь, как шел и как дошел до настоящего понимания круга проблем – единой картины мира на базе системно структурного метода. Не хочется излагать подробную историю, назову лишь основные моменты. Заканчивая Нижнетагильский машиностроительный техникум, познакомился и заразился философией и теорией систем. Дважды безуспешно поступал на философский факультет МГУ, такие факультеты тогда были только в трех вузах Союза. В 60-е годы открылись философские факультеты в других университетах, их стало около десяти, в том числе в Уральском, в Свердловске, куда я поступил в первый набор заочного отделения. Все контрольные и курсовые работы по всем предметам с первого курса писал только с позиции системно структурного метода, даже по теории атеизма (предметов у нас было много: философские проблемы всех фундаментальных наук).

Надо сказать, учился я как фанатик, на третьем курсе надо было написать курсовую работу по логике, я долго не мог сформулировать системную суть логики, полгода занимался только этим, читал много. За одну ночь, перед экзаменом по логике, работа была написана. Преподаватель логики спросил у меня – где я взял эту идею – я не мог объяснить. Некоторым преподавателям мои работы нравилось, говорили, что это материал для диссертации, других они почему-то раздражали.

К концу учебы созрела идея единой картины мира с точки зрения системного подхода. Работал я тогда социологом на Уралвагонзаводе, был членом уральского отделения социологической ассоциации, поэтому руководителем дипломной работы назначили мне руководителя социологической лаборатории университета. В это время он был на курсах повышения квалификации. Я попытался найти руководителя по теории систем, мне посоветовали обратиться к одному из преподавателей по фамилии Ким. Он меня выслушал и сказал: «Ты заочник – возьми разработанную тему, защищайся, а в этой проблеме много неясного, кое-что есть в вычислительной технике, а в философии почти ничего». Я переживал 2 дня, а потом решил, что руководитель мне не нужен. Написал работу (как тогда было принято – в рукописном виде), принес ее на кафедру истмата (руководителя не было).

Мою работу не могли понять – посылали с одной кафедры на другую, потом отдали молодой аспирантке (ее фамилия Удачина), она, тоже не поняв сути, написала уйму замечаний, в том числе грамматические ошибки, поставила неуд, и сказала, что не допускает меня до защиты дипломного проекта. В это время, мимо проходил Руткевич М. Н., декан философского факультета, председатель уральского отделения социологической ассоциации, с которым мы регулярно встречались, он тут же отчитал аспирантку: «Вы не имеете права не допускать студента до защиты дипломного проекта, пишите любые замечания, а он имеет права защищаться».

Вскоре Михаил Николаевич переведен в Москву, меня все же уговорили взять более простую, разработанную тему. Я написал по социологии (с использованием системного метода), защитился после госэкзаменов, и на этом закончились мои попытки в официальной форме разрабатывать единую картину мира с точки зрения общей теории систем, хотя эти идеи остались в сознании и сопровождали меня всю жизнь, помогая в работе и дальнейшей учебе. В чем состояла эта помощь: уровни структурной организации материи (носитель качественных характеристик данного объекта), как ступень лестницы перехода от низшего уровня к более высшему и обратно (подробнее в разделе «Основные понятия»).

Перейдя на работу по проектированию автоматизированных систем управления (АСУ), закончил еще радиофак УПИ, потом многочисленные курсы повышения квалификации (вычислительная техника стремительно развивалась) – работая главным конструктором АСУ, ездил по всем крупным предприятиям страны, был поглощен работой и учебой (была прямая связь с системным подходом).

Через много лет снова обратился к философским проблемам теории систем в современной науке (хотя постоянно с этой проблемой был связан). Теперь системно структурный метод проник во все науки, системный подход стал накрученным, с большим излишеством ненужного. Поэтому я тоже уже в 70-летнем возрасте решил выразить свое мнение, свой взгляд на этот круг проблем, хотя сделать это было не просто, т. к. занимаясь руководящей работой, отстал от некоторых конкретных вопросов этих проблем. И все же убедившись, что в современном научном понимании мира в целом имеется некий перекос, поэтому я не имел права оставаться в стороне и посчитал своим долгом изложить свои принципы системно структурного метода в построении единой картины мира.

Если данная системная методология способна построить единую картину мира, то она полезна для любых научных исследований, как изначальный момент, а также, и прежде всего, в системе просвещения, как изначальный момент познания мира.

Введение

Окружающая нас действительность разнообразна, сложна, изменчива, но даже она – эта действительность – все то, что мы видим, слышим, ощущаем, отражаем все, что есть вокруг нас и в себе – ограничена определенными рамками наших возможностей. Мы осознаем, что за этими рамками, что-то есть и, естественно, пытаемся проникнуть, заглянуть за рамки – вширь, вглубь и вовнутрь человеческой сущности. Даже проникнув значительно дальше – вширь, вглубь и вовнутрь – мы осознаем, что все равно остаются границы, куда мы еще не проникли и за которыми что-то есть, и это что-то мы не можем оценить – оно больше, или меньше того, что мы знаем. Неслучайно некоторые достаточно умные люди приходили к выводу – «Я знаю, что ничего не знаю». Другие умные люди, маститые ученые, не без основания, возразят – современная наука – астрономия, физика, включая элементарные частицы, математика, биология, психология, социальные науки – продвинулась так далеко, что стала близка к пониманию реальной действительности, и получению самой последней элементарной частицы (мельче которых нет), а также возникновение Вселенной путем взрыва ничего или непонятно чего, что приблизит нас к разгадке модели Вселенной – по крайней мере, к тому, что лежит в основе мироздания. Однако, наука упирается в ограничение наших возможностей, где начинается фантазия ученых, строящих догадки и предлагающих различные гипотезы, некоторые из них в последствие превращаются в теории, обоснованные якобы более убедительными, хотя и опосредованными доказательствами. Они со временем награждаются международными премиями. И, вроде бы, развитие науки продолжается.

Таким образом, в науке явно присутствуют два представления мира:

1) мир непознаваем, всегда есть некая Ding an sich «вещь в себе» – как утверждал И. Кант;

2) мир в принципе познаваем, и мы постепенно приближаемся к этому, еще немного и…

Я не намерен приводить доводы в пользу той или иной точки зрения, мне хочется предложить задуматься всем над вопросом упорядоченности наших накопленных знаний. Наук в настоящее время развилось, и познала очень много, но специализация и дифференциация продолжается, что мешает целостному пониманию мироздания (я не собираюсь возражать против этого). Я лишь хочу предложить задуматься над методологией обобщения наших знаний путем построения единой научной картины мира, с целью упорядоченности всего накопленного объема наших знаний. Чтобы все ученые, чем бы они ни занимались, что бы ни творили и что бы ни вытворяли, ориентировались бы в конечном итоге на создание единой научной картины мира и пристраивались бы к ней, достраивали бы ее. Конечно, у каждого есть представление о мире в целом, но нужен единый методологический подход, синтезирующий данные всех наук – астрономии, математики, физики, химии, биологии, социальных наук, языкознания, философии – чтобы не изобретать велосипед и не блуждать в потемках по бездорожью, а строить общую картину мира, постоянно достраивая ее с развитием фундаментальных и частных наук, помечая области непознанного, проблемного. Я умышленно высказываюсь упрощенно, чтобы не вдаваться в историю, рассматривая различные точки зрения, а в концентрированном виде пытаюсь изложить суть рассматриваемой проблемы.

Дифференциация наук, безусловно, движет знания Человечества вперед, но при этом есть свои отрицательные моменты – есть некая избыточность, усложнение, мешающее пониманию результатов полученных знаний всеми. В частности системно структурный метод страдает от этого не менее других научных теорий. Не хочу приводить примеры, подтверждающие эту точку зрения, хочу лишь предостеречь всех от ввода новых, ненужных понятий, без которых можно обойтись, засоряющих наши знания о мире в целом. Это надо делать очень осторожно, ибо это затрудняет понимание и тормозит дальнейшее развитие науки. Множество определений основных понятий – «система», «структура» и сопутствующих им понятий – говорит об отсутствие четкости этого метода исследования и засоренности полученных результатов, аналогичное положение просматривается во многих науках. Не привожу примеров подобного рода теорий и монографий, чтобы не обидеть ученых. Наука должна была накопить определенный объем знаний, чтобы переосмыслить его, в определенный момент развития, произвести ревизию и перекомпоновку знаний. Выход здесь в построении единой картины мира на базе системно структурного метода.

Основы системной методологии

Исходным понятием, как любого научного метода, примем одно из известных положений науки – все объекты и явления в мире связаны между собой и функционально обусловлены, то есть мир един, как движущаяся материя. Условно выделенные объекты или явления, необходимые для изучения, будем рассматривать как систему, а внутреннее строение условно выделенного объекта или явления следует назвать структурой. Почему условно выделенные – потому, что, выделяя объекты или явления из общей взаимосвязи мира, мы огрубляем, упрощаем объективную реальность, иначе невозможно ничего понять (нельзя объять необъятное), но к общему пониманию мира мы все равно должны стремиться. Основными понятиями, составными частями структуры являются элемент, связь, целостность. Таким образом, структура есть способ связи элементов в единое целое, (рис. 1). Элемент – это наибольшая составная часть выделенного объекта. Связь – это закономерность взаимодействия между элементами и качества, которые проявляет данный объект в результате своей целостности. Структура – это не простая сумма элементов, это нечто большее, позволяющее выделить как относительно самостоятельную целостность, объект, обладающий определенными качественными характеристиками. Только разделив объект на составные части, становится возможен синтез, представление объекта, как целостность (без разделения нет синтеза).

Рис. 1. Структура

В свою очередь, элемент можно рассматривать как структуру со своими выделенными элементами, связями и целостностью. Исходя из этого, возникает новое понятие – уровень структурной организации материи. Точно так же структура может быть рассмотрена как элемент более высшего уровня структурной организации (рис. 2). Таким образом, может быть рассмотрена вся объективная реальность – это и будет единая научная картина мира, как последовательная цепь уровней структурной организации материи до мельчайших объектов, называемых элементарными частицами с одной стороны и до максимальных объектов, называемых Вселенной с другой стороны.

Рис. 2. Элемент более высшего уровня структурной организации

Каждый уровень структурной организации, рассматриваемый как квант материи, является главной частью единой картины мира, отвечающей за качество материального объекта, присущее только этому уровню структурной организации материи, этой ее части.

Теперь, предположим, есть объект, но мы не знаем, из каких элементов он состоит, или не знаем, как связаны элементы, возможно, не знаем, ни того, ни другого или, же зноем чего-то не полностью (так бывает при повышенной динамичности или многофакторности системы), тогда структура может быть представлена как черный ящик (рис. 3). На него действуют внешние связи (входящие), те, в свою очередь, воздействуя на структуру, трансформируя ее, вызывают воздействие ее на внешнюю среду или другие структуры (выходящие связи). Процесс воздействия внешних связей (входа), деформирующих структуру (не видимую в данный момент), в результате чего возникают внешние связи, (выход), называется функционированием структуры, или динамической структурой (черный ящик, постепенно прояснив элементы и связи между ними, превращается в обычную структуру – рис. 1). Процесс построения структуры, таким образом можно назвать моделированием, а структура и есть модель. Динамические структуры предназначены не только для изучения функционирования объекта исследования, но и для изучения процессов развития, исторических процессов, путем преобразования в структуре входных связей в выходные посредством причинно-следственных взаимодействий. Безусловно, в конкретных ситуациях, в частных науках могут быть особенности, но, в общем плане, этого вполне, достаточно, чтобы начать осуществлять процесс познания, в данном случае (в методологическом плане), переходя от общего к частному и от частного к общему, прослеживается переход количественных изменений в качественные. Эти переходы должны быть постоянными, без этого не может быть нормального, качественного познания и научного исследования любого объекта, явления или процесса.

Рис. 3. Структура, как черный ящик

Если рассматривать структуру вместе с внешними связями, то это более похоже на систему, то есть, система – более широкое и сложное понятие, чем структура, когда рассматривается взаимодействие нескольких соседних структур, деформирующих элементы, связи и целостность, при этом необходимо дополнить среду и условия функционирования структуры. Структура представляется как бы подсистема системы, а процесс познания есть многократный переход от структуры (выделения элементов, рассмотрения связей и целостности) к системе (более широкому рассмотрению объекта-структуры в условиях среды) и обратно – от системы к структуре посредством выделения уровней структурной организации (возможно через черный ящик). Здесь важна последовательность перехода с одного уровня структурной организации на другой, учитывая разветвление уровней и динамизм, что уменьшает упрощение при их выделении из целостного мира. Конечно, система и структура имеют составные части, связанные между собой. Не случайно, многие не видят разницы между ними, и дают почти одинаковые определения, хотя разница вполне определенная есть. Черный ящик обычно используется для исследования структуры – элементов, связей и целостности, как свойств, характеристик объекта. Тем более, не случайно, система и структура тесно связаны между собой как системно – структурный и структурно – функциональный метод исследования, а такие понятия как «системный подход», «системный анализ», «теория систем» и некоторые другие могут использоваться как синонимы, хотя некоторые дают свои определения каждому из них, засоряя и усложняя сущность.

Рассмотрены очень простые, специально ограниченные, методологические принципы необходимые и достаточные для построения единой картины мира и любого исследования. Главным в данном случае является уровень структурной организации материи и последовательность перехода по лестнице иерархии этих уровней, как в относительно стационарных, так и в динамических системах. Каждый уровень имеет свое определенное качество материи, присущее только ему, как квант – разница качества целостности и суммы качеств элементов (без такого четкого разделения объективной реальности на уровни, с присущими только им качества материи, невозможно построение единой картины мира). Переход с одного уровня на другой, как вверх, так и вниз по лестнице иерархии связан с изменением качественной характеристики объекта, т. е. есть качественные характеристики, присущие только данному объекту.

Конечно, методологические принципы могут быть уточнены, дополнены и расширены, например, математическими методами. Кроме того надо иметь в виду, что это не окончательная методологическая концепция познания действительности. Предоставляя единую картину мира, как цепь уровней структурной организации материи, мы обязаны возвращаться к системно структурному методу исследования, с целью подправлять, дополнять его, и такой постоянный круговорот мыслительной деятельности, полезен как для системной методологии и единой картины мира, так и для любого объекта познания и научного исследования. Точно также следует уточнять и дополнять представление объекта исследования, постепенно приближаясь к объективной реальности, уменьшая огрубление при условном выделении объекта, осторожно подходя при этом к вводу новых понятий, без которых можно обойтись. Конечно, в объективной реальности нет таких элементов в виде кружочков и связей в виде линей между ними, как на рис. 1–3. Мир един, подвижен, бесконечен и вечен – мы постоянно должны иметь это в виду.

Если с помощью данной методологии можно построить единую картину мира в концентрированном, синтезированном виде, то она пригодна для исследования любого объекта и явления. Сначала у объекта исследования выделяются элементы (составные части) из которых он состоит, затем связи между ними, и также объект представляется как целостность с определенными качественными характеристиками. Кроме того рассматриваются внешние связи, воздействующие на объект, а также воздействие данного объекта на другое объекты, тем самым данный объект как бы встраивается в реальную действительность, из которой он был выделен.

Единая картина мира системно структурным методом представлена в общем виде единой схемой, приведенной на последней странице данной книги. Эта схема представляет в еще более концентрированном виде единую картину мира.

Теперь надо с чего-то начать представление объективной реальности в виде единой картины мира с позиции теории систем. Наиболее подходящим для этого, на мой взгляд, является простой химический элемент – атом, представленный периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева. Не вдаваясь в историю создания и множества вариантов этой системы, важна лишь ее суть.

Атомный уровень структурной организации материи

В природе, вокруг нас множество веществ, состоящих из атомов, не случайно этот элемент всего существующего был в основе познания действительности большую часть истории человечества. Атом (от др. греч. «неделимый») – наименьшая частица, действительно неделимая, в рамках простого химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Принято считать, что история атомизма начинается с Демокрита, Левкиппа (V в. до н. э.), которые предположили, что материя состоит из множества атомов – мельчайших неделимых частиц. Однако о жизни этих мыслителей нам ничего неизвестно, т. к. их труды не дошли до наших дней, но мы знаем о них по ссылкам последователей. Логика их рассуждений была крайне проста: если взять материальный объект, разделить его пополам, а затем половину еще разделить пополам и т. д. В конечном итоге получится столь мелкая часть, что дальнейшему делению пополам невозможна, это и будет атомом материи (неделимой ее частью). Эта идея об атомном строении материи сохранилась до XIX века, когда сформировались основы физики, химии, как отдельные науки. Химики оказались проворнее, проводя химические опыты, было обнаружено, что некоторые вещества, распадаются на компоненты, также состоящие из атомов. Например, атмосферный воздух состоит из нескольких простых частей, а ранее считалось, что это чистый газ, согласно древней теории воздух – одна из четырех стихий, наряду с землей, водой и огнем. Другой пример, вода распадается на водород и кислород, которые далее на составные части, состоящие из атомов, не распадаются, их и стали называть простыми химическими элементами.

Классификация простых химических элементов приведена в таблице Д. И. Менделеева (1834–1907), периодической системе химических элементов, открытой в 1869 году, став одним из величайших научных открытий, который является фундаментом мироздания. От него (от атомного уровня структурной организации материи) расходятся следующие уровни: более высший – молекулярный, состоящий из нескольких атомов, с последующей цепочкой вышестоящих уровней; и более низший уровень, состоящий из составных частей атома и последующих за ними элементарных частиц. Так, выстраивая последовательные цепочки уровней структурной организации материи, и будет строиться единая картина мира.

К тому времени было известно 63 химических элемента. Таблица построена в порядке возрастания атомного веса (массы), поэтому в таблице появилось много пустых клеточек, химические элементы которых были открыты позже, а Менделеев смог описать некоторые еще неведомые вещества. Менделеев три раза был представлен для получения нобелевской премии, но несправедливость заканчивалась лишь номинациями. И все же научный авторитет Менделеева был огромен, включающий более ста званий и титулов. Он был избран почетным членом всеми российскими и большинством зарубежных академий, университетов и научных обществ, а также награжден восемью орденами России и зарубежных стран.

Не вдаваясь глубоко в историю, как было отмечено ранее, следует признать существование более 600 видов периодической системы химических элементов. Даже краткий анализ этого увеличил бы объем данного раздела и книги в целом, т. к. в каждом последующем разделе подобных историй предостаточно. Однако с одной стороны единая картина мира должна включать основные варианты альтернативных теорий, что должно быть обязательным в учебном процессе, а с другой стороны единая картина мира должна быть по возможности краткой, чтобы была видна ее суть. В данной картине мира использованы наиболее распространенные теории, другие кратко упоминаются.

С появлением научного доказательства атомной теории в конце XIX века, появились мудрецы, опровергающие эту теорию. Так немецкая физическая наука, передовая наука того времени, находилась под влиянием энергетической теории, последователями которой были Джон Ринкен (1820–1872), Вильгельм Освальд (1853–1932), Эрнст Мах (1838–1916) и др., а также Макс Планк, которого позже принято считать основателем квантовой теории. Активным сторонником атомизма был Людвиг Больцман (1844–1906). Представители энергетизма отрицали существование атомов, недоступных для чувственного опыта (атом невозможно увидеть и ощутить). Спор между оппонентами был острым, как «тореро с быком». Планк в последствие писал: «Новая научная правда побеждает не потому, что удается переубедить оппонентов и заставить их прозреть, а больше потому, что оппоненты, в конце концов, умирают, уступая место новому поколению, для которых эта правда уже привычна». В словах Планка звучит горькая ирония, с которой он вспоминал эти дискуссии. Данное высказывание Планка справедливо не только для рассмотренного периода и теории атомизма, но и ко многим научным положениям, принятым с не совсем обоснованными доказательствами, а просто ученые договорились так считать.

Теория атомизма оказалась более убедительной в объяснении всех тепловых явлений как результат микроскопического движения атомов и молекул, из которых состоит материя. Когда рядом горячее и холодное тела, молекулы горячего тела посредством взаимного столкновения передают свою кинетическую энергию молекулам холодного тела. Эти объяснения, построенные на основании исследования излучений черного тела, сформулированы законы термодинамики, используемые до сих пор, а также Больцман открыл статистическую интерпретацию понятия энтропии. Энтропия тела S пропорциональна логарифму термодинамической вероятности определенного состояния системы W. Эту формулу можно увидеть на могиле Больцмана в Вене:

S = klnW

Коэффициент k = 1,3806488(13)*10^-23 Дж*K^-1 носит название постоянной Больцмана.

Некоторые варианты таблиц простых химических элементов вызваны своей необходимостью представления химических элементов в разных областях знания, например, геохимики, имеют свою таблицу по распространенности элементов в земной коре; некоторые исследования химиков-аналитиков выделяли свои группировки элементов. Своеобразно таблица периодической системы химических элементов представлена русским химиком Рыбниковым Ю. С. (1955 г. р.), основанной на истории русской науки, включая Менделеева. Его своеобразное представление формы таблицы и элементов в таблице очевидно связано в какой-то степени с энергетической теорией с единственным отступлением – признание атомов, но отрицание их составляющих – атомного ядра и последующих частиц.

Немного ранее предложен интересный вариант таблицы Менделеева академиком Болотовым Б. В. (1930 г. р.), за основу которого взят атом водорода, все остальные элементы являются производными от него, образованных в результате соединения нескольких водородных или других атомов. Это происходит с помощью преобразования энергии на более высоком уровне, чем в обычных химических реакциях и на более низшем уровне, чем в ядерных процессах. Так появилась химия второго поколения, химия первого поколения это все процессы химических преобразований: горения, взрыва, термические процессы – это процессы на уровне эВ, иногда на уровне КэВ. Болотов занимался атомными процессами в диапазоне энергии от 250 МэВ (расщепление урана) до эВ, которым наука не занималась. Это было названо химией второго поколения. В дополнение к элементам таблицы Менделеева появляются фрагменты элементов, т. е. пришлось отказаться от атомной модели Бора, т. к. она не все объясняет. Структура атома представляется в виде кристалла, образованного из электронно-позитронных пар, сближенных за счет кулоновских сил, как гантели, но не на столько, чтобы аннигилировать. Эти пары как нейтральные могут образовывать кристаллические структуры, в виде правильных геометрических фигур. Построено 9 таких тел, включая 5 платоновских конструкций и еще несколько, им даны свои названия: тетрон, кубон, ромбон и т. д. в соответствие с названием фигур. Это позволило построить таблицу, имеющую 9 рядов, в которой просматриваются физические законы и все закономерности таблицы Менделеева. Таблица построена в виде цилиндра, элементы усложняются по спиральной траектории, как по диагоналям, а также по зигзагам. На другой таблице изображены потенциалы ионизации элементов. Верхний углеродный ряд, имеющий высший потенциал ионизации, доходящий до 140 эВ. Далее идет боровский ряд, за ним бериллиевый, литиевый, гелиевый ряд, водородный и ниже ряды азота, кислорода и фтора – те же 9 рядов, что и в первой таблице. В первом ряду за углеродом следует хром с похожими свойствами, следующий элемент молибден, далее идет платина и т. д. Если к углероду, у которого 6 водородных атомов добавить еще водородный атом получится 7, можно сказать, что это азот, но он в другом месте, на изотоп тоже не похож, у него 6, для изобара не соответствует масса, здесь получается новый химический элемент азот со свойствами углерода, имеющий новые свойства. Элементы такого рода имеют общее название изостер. Таким образом таблица Менделеева в болотовском варианте имеет около 10 тысяч химических элементов.

В 90-х гг. XX в. Международный союз по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) принял единую редакцию периодической системы химических элементов удлиненной формы, однако чаще встречается, особенно в учебных заведениях, та же таблица Менделеева укороченной формы. Иногда в других странах встречается данная таблица без указания имени Менделеева.

Структура атома, составными частями которого, согласно официально принятой теории, являются ядро, положительно заряженное, и электроны, имеющие отрицательный заряд, в свою очередь ядро состоит из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, объединенных в единое целое ядерными и электромагнитными связями. Количество электронов равно количеству протонов. Подробнее о составных частях атома, как переходном, промежуточном звене с более низшем уровне структурной организации материи – уровне элементарных частиц, приведены в своем разделе, хотя некоторые их части, по мере необходимости, могут использоваться здесь.

В свою очередь каждый химический элемент, имеющий свои физические и химические свойства, является уровнем структурной организации материи внутри атомного уровня (их можно называть подуровнями атомного уровня), что расширяет картину мира, углубляясь в атомный уровень. Первым химическим элементом таблицы является водород, имеющий один протон и электрон. Каждому последующему химическому элементу добавлены пара протона с нейтроном и электрон. Так создается иерархическая лестница уровней структурной организации атомов Здесь в явном виде демонстрируется закон диалектики – переход количественных изменений в качественные, являющиеся квантами материи на каждом уровне структурной организации. Каждая ячейка таблицы Менделеева содержит: символ элемента, заряд ядра, который является порядковым номером элемента, название элемента, относительная атомная масса.

Сегодня таблица Менделеева содержит 118 или (можно считать) 126 элементов. В природе было обнаружено только 94 химических элемента, 24 открыты в лабораториях, а еще 8 являются гипотетическими вариантами. Общее количество простых химических элементов более 400, включая изотопы и аллотропные модификации. Изотопы остаются в атомном уровне, как уровень (подуровень) соответствующего химического элемента. Для наглядности таблицу Менделеева можно представить не плоской, как сейчас, а объемной, трехмерной: за каждым элементом, у которого есть изотопы, находится квадратики с параметрами изотопов. Аллотропные модификации, состоящие из двух и более атомов, относятся к другому более высшему – молекулярному уровню структурной организации материи.

Все элементы таблицы упорядочены не только по атомному весу (массе), но и по заряду ядра и электронной конфигурации, характеризующих химические и физические свойства атомов, а также свойства и формы, образуемых ими соединений. Следовательно, среди простых химических элементов, составляющих таблицу Менделеева, выделяются группировки, обладающие определенными качествами. Конструкция таблицы состоит из горизонтальных рядов, которые называются периодами и вертикальных рядов, называемых группами. В таблице 18 групп (согласно широкой формы таблицы) и 8 периодов. Номер периода показывает число энергетических уровней в атоме, а номер группы показывает число электронов на внешнем валентном слое.