EL ENIGMA CUÁNTICO
NUEVA CLAVE DE NÚMEROS CUÁNTICOS.
EL SISTEMA PERIÓDICO.
A veces, lo más difícil lo hemos puesto nosotros.
A menudo se presenta como mecánica cuántica a su parte
más compleja, confusa o
aparentemente irracional.
Pero ¿hemos representado todas las posibilidades racionales del
contenido
cuántico?
Al parecer el camino hacia el origen de toda evolución es un
camino hacia la
simplicidad.
Sin embargo, aunque a la mecánica cuántica se muestre
entre la física difícil,
se sustenta de los números y las simetrías
geométricas más elementales.
El espacio, el tiempo, velocidad, etc,
todo lo
fundamental del mundo cuántico, está constituido a partir
de 0, con los
primeros números enteros elementales y sus simetrías: 1,
2, 3, 4, 5, 6, 7, etc.
Deseamos mostrarles algo que es nuevo.
Hace tiempo (1811), Amadeo Avogadro
descubrió que
en iguales condiciones un mismo número de moléculas, o de
átomos aislados, de
cualquier gas ocupan el mismo volumen.
Así, dividiendo el volumen ocupado por el número de
moléculas se obtiene una
forma de cuantización del espacio.
Pero ¿no es extraño este comportamiento cuando cada
partícula está
sometida a una infinidad de direcciones y velocidades, debido a sus
continuos
choques entre sí?
Aparentemente ningún árbol aislado permitiría conocer la ley que rige en ese bosque. En este caso la cuantización entre el número y el espacio es una ley de uniformidad del promedio, enmascarada. Es la llamada trayectoria libre media. Pero la observación de una partícula en un corto instante, no encuentra un sentido que indique una ley. Se nos ha complicado su ley fundamental.
Por suerte no siempre la cuantización
aparece tan
confusa.
En el mundo de las ondas, en las cajas de resonancia, en las antenas y
en la
mayoría de instrumentos musicales el espacio se distribuye en
longitudes de
onda enteras. En cualquier oportunidad forman estructuras
geométricas de
perfecta simetría.
En la naturaleza las distribuciones simétricas son las
más numerosas. Forma
minerales, plantas, animales, etc.
También, aunque parezca extraño el sentido de
simetría se encuentra en la
base que informa nuestros sentidos de equilibrio, igualdad o justicia.
Pero especialmente está presente en el mundo cuántico y
electromagnético.
Vamos a verlo.
En algún tiempo, se creyó que los átomos del
Sistema Periódico tenían una
estructura similar a las octavas de los instrumentos musicales.
El Sistema Periódico puede presentarse como un ejemplo de
distribución cuantizada y
simétrica, formada por números elementales.
Una demostración permitirá enlazar su estructura con el
sentido más interesante
de la mecánica cuántica, prescindiendo de ecuaciones y
atendiendo solamente a
sus reglas de construcción y de transición.
En este caso, el estado cuántico puede establecerse como
analogía de una
posición sobre una estructura.
Nuestra historia comienza un día, en 1884. Con un profesor de
una escuela de
jovencitas de Basilea, llamado Johann J. Balmer
destacado en matemáticas.
Se propuso averiguar por qué la luz se descompone a
través de determinadas
líneas de frecuencias. Y encontró la importancia de la
diferencia entre los
primeros números enteros 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, etc. en la
base de su
contenido.
Años después, en 1900, Max Planck
simplificaría aun más la cuestión al descubrir que
toda manifestación de
energía electromagnética se construía con unidades
de cantidad uniforme.
En 1924, Wolfgang Pauli nos diría que el conocimiento de los electrones parte de identificarlos con cuatro números cuánticos. Ciertos movimientos de electrones emiten luz, en números enteros, esto está en relación con la cuantificación de la energía y esos electrones puede identificarse.
Desde entonces, sabemos cómo los números cuánticos, gobiernan la estructura del Sistema Periódico y se identifican las simetrías de los átomos, sus reglas de distribución, estado y transición de sus electrones.
Para la estructura de la mecánica cuántica fundamental no hay árboles independientes. Es el conjunto del bosque, el que asigna la presencia de cada árbol. Incluso muchos fenómenos pueden explicarse solo si tienen lugar a la vez. La partícula de Avogadro volaba hasta chocar con otra intercambiando cualquier dirección y velocidad. En nuestro juego nadie se moverá si no tiene donde ir. Para este caso, no se necesitan caos, ni gatos muertos ni vivos.
Un electrón es igual a otro y no hay manera de distinguirlo. Pero, a su posición media debe corresponderle cuatro números aunque luego se traslade a otros cuatro números sin previo aviso. Sólo hay lugares ocupados por determinadas números. Y sólo adoptan tales números cuando ocupan tal lugar.
Esta regularidad nos permite dar números a los lugares
y a los
electrones que los ocupan.
Pero además, por aparente suerte, podemos dar atribuciones
geométricas
simples a los cuatro números cuánticos propios sobre un
esquema bidimensional.
Lo más importante es saber dónde están, saber
cómo identificarlos y saber cuál
es su papel con relación a los demás números.
En este esquema solo se adapta la relación de la estructura de
los cuatro
números y no su física. Lejos de las dificultades de las
numerosas ecuaciones
que definen la teoría atómica.
Se trata de conocer el comportamiento de un
automóvil. Sin que sepamos la
numerosa cantidad de fórmulas, diseños y procedimientos
de su fabricación. Sus
ecuaciones sólo son importantes partes complejas, de una
realidad todavía no
bien conocida en nuestro caso.
Sin embargo, los lectores las comprenderán mejor cuando sepan la
finalidad que
persiguen.
Eso es también igualmente importante. Y de eso se trata.
En el Sistema Periódico y la teoría atómica, lo
fundamental empieza por algo
tan simple como ésta figura.
.
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o)
(o)
(o)
(o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
(o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o) (o)
Figura 1.
Parece el tablero de un juego. Hemos adoptado esta figura como gran
salto
hacia una simplificación y resaltar otras relaciones
desapercibidas.
Lo interesante empieza al adaptarle las claves de la estructura
atómica.
Esta estructura de los números cuánticos ha de asumir
la calificación de los
estados de configuración, los estados de energía uniforme
en los niveles del
Hidrógeno,
los estados de distribución de energía sucesiva
asociada a la
construcción del Sistema Periódico, los estados de
ausencia y de presencia de
campos magnéticos o eléctricos, los estados de
excitación, los estados de
transición, los números de funciones de onda, etc.
Sin embargo, sería imposible efectuar esta calificación
sin una correspondencia
con el origen de estas posibilidades.
Una elemental concepción del orden aritmético y
simétrico tiene que hallarse en
la condición fundamental de la física cuántica.
Ella está en las formas de energía o de estructura de la
energía más elemental.
No requiere tener que explicar los límites, de cada
número, ni renunciar
a las fracciones que no existen, para admitir sólo los
números que se
porten bien. Porque procede del origen de la matemática.
Intentar medir esto
con su complejidad desarrollada, simplemente, está fuera de
lugar.
Figura 2. Clave de los números cuánticos.
Clave de los números cuánticos.
La clave de los números cuánticos es una
distribución, de los niveles
posibles, en estado fundamental de los átomos conocidos.
Está determinada por
los 4 números cuánticos coordinados, sobre
pequeños círculos como una
cuadrícula en un mapa. Son designados con las letras n, l, m, y s.
Indican el estado de un electrón en orden de formas de
energía.
Se incorpora en ella el concepto de simetría en antagonismo, repulsión entre pares y equivalencias. Con este esquema, sustituimos la descripción clásica de los mismos con su mayor extensión, complejidad e historia.
De momento, nos basta con saber de ella lo siguiente:
Las columnas (n) y (l) se pueden designar como letras o como
números. Las
letras tienen origen histórico. La columna n está sin
letras. Estas normalmente
se indican en mayúsculas. Su orden numérico 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, equivale
a K, L, M, N, O, P, Q.
Siendo
n Columna que
designa
a un nivel, al orden que ocupa, márgenes y distribución.
El orden de nivel n se corresponde con la cantidad de subniveles
l. Los subniveles
figuran divididos en 2 partes simétricas, situadas en s = -1/2 y +1/2.
Cada nuevo nivel añade 4 posiciones simétricas extremas a
un nuevo subnivel.
l Columna que designa el subnivel, el orden que ocupa, márgenes y distribución. (Tenga cuidado en no confundir la tipografía de la letra l con el número 1) Los subniveles corresponden a los distintos escalones que han intervenido en la construcción del nivel.
m Designa el orden de configuración interna o el mismo orden de separación magnética de sus componentes.
s Designa entre dos polaridades o espines, en este caso, situados en distintos hemisferios.
Cuando interviene una acción magnética esos cuatro números nos muestran su estructura escalonada por el desdoblamiento de su energía. Muchos autores utilizan directamente los cuatro números, con intervención del campo magnético: n, l, ml y ms.
¿Por qué se expresa en esas dos partes
simétricas?
Porque debe representar la distribución de 2n2, la
distribución de
2l y la distribución de 2s, en simetría.
La simetría es necesaria a la estabilidad, también en el
mundo cuántico. En
ella un electrón no se deja compartir, su disposición
simétrica necesita un
número par de electrones como un estado estable. Esto sostiene
otra lógica: las
excitaciones o transiciones electrónicas son desplazamientos que
se evalúan
como asimetrías (sin desplazamientos simétricos) respecto
a su conjunto.
En las ecuaciones, no se presentan los niveles, subniveles o espines, separados así. Tampoco, lamentablemente, disponen de una representación física real. Pero se sabe que físicamente los electrones se repelen y sus pares se sitúan en lugares opuestos. No obstante es de suponer que esta simetría no necesita estar en distintas capas. Basta con depender de distintos hemisferios que pueden ser sometidos, como en el efecto Coriolis a rotaciones inversas o también en órbitas ligeramente separadas.
Como en el caso de Avogadro sustituimos
la
aparente física, por la física de estructura.
Figura. 3.
Por consiguiente, será necesario designar el nivel, el subnivel, la posición m y el giro s, para un nombre del lugar.
Por ejemplo
El nivel uno, se halla compuesto por dos partes simétricas entre
signo y letra
- n y +n
Comprende un subnivel inmediato al centro,
designado
con signo y letra -s y +s
El nivel dos se halla compuesto, por dos partes simétricas de n,
hasta
-2 y +2.
Comprende dos subniveles
inmediatos al
centro, designados con letras -+s y -+p.
El nivel tres se halla compuesto, por dos partes simétricas de n
hasta -+3.
Comprende tres subniveles inmediatos al
centro
designados con letras -+s, -+p y -+d. Etc.
(a) Capacidad electrónica, predispuesta para cada nivel n = 2n2.
El orden electrónico de configuración para el estado
fundamental corresponde
a un orden de asentamiento estructural lineal.
Sustituye el orden simétrico de separación m y s por la
sucesión de números
elementales desde la izquierda a la derecha y del subnivel
inferior al superior (sentido adoptado). Así el orden de
configuración de
subniveles en la tabla es
( 14 ) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (24) (24) (25) (26)
(12) (13) (14) (15 ) (16 ) (17) (18) (19) (20) (21) (22 )
(10 ) ( 11 ) (12 ) (13) (14) (15 ) (16 ) (17) (18 )
( 8 ) ( 9 ) (10 ) ( 11 ) (12 ) (13) (14)
( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) (10 )
( 4 ) ( 5 ) ( 6 )
( 2 )
( 1 )
( 1 ) ( 2 ) ( 3 )
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 )
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 )
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 )
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) (10) (11)
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) (10) (11) (12 ) (13)
Figura 4.
Para identificar la posición de un
electrón en su estado
fundamental se cita su lugar de configuración, con un nivel n,
un subnivel l y un
superíndice m incluyendo la posición de s.
Así,
n l m
En la designación 4f11 para un electrón, el 4
es el nivel, f es el subnivel y el
superíndice es el orden de configuración con
la posición del número s. Es un electrón
característico del átomo 67 Holmio.
Al asignar un lugar en un nivel se suponen llenos de electrones los niveles inferiores, de no señalarse las asimetrías contenidas. (En general las asimetrías son las diferencias que caracterizan a cada átomo y a veces las únicas que se citan para definir su estado).
Antes de entrar en consideraciones sobre como se construyen los átomos del Sistema Periódico es conveniente hacer un ejercicio muy simple.
A continuación encontrará una tabla. Haga una copia.
Marque con un punto
negro el orden de los números. Tenga en cuenta que está
colocando los
electrones sucesivos en el orden de configuración que construye
los átomos.
Para ello es conveniente recordar el sencillo orden de la columna l y el de la configuración
m, aplicado sobre
los niveles.
-------------------
( 0 ) ( 0 ) ( 0 )
( 88 )
( 87 )
( 0 ) ( 0 ) ( 0 )
---------------------- 7 ----------------------
( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 )
( 84 ) ( 85 ) ( 86 )
( 56 )
( 55 )
( 81 ) ( 82 ) ( 83 )
( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 )
---------------------- 6 ----------------------
( 96 ) ( 97 ) ( 98 ) ( 99 ) (100) (101) (102)
( 76 ) ( 77 ) ( 78 ) ( 79 ) ( 80 )
( 52 ) ( 53 ) ( 54 )
( 38 )
( 37 )
( 49 ) ( 50 ) ( 51 )
( 71 ) ( 72 ) ( 73 ) ( 74 ) ( 75 )
( 89 ) ( 90 ) ( 91 ) ( 92 ) ( 93 ) ( 94 ) ( 95 )
---------------------- 5 ----------------------
( 64 ) ( 65 ) ( 66 ) ( 67 ) ( 68 ) ( 69 ) ( 70 )
( 44 ) ( 45 ) ( 46 ) ( 47 ) ( 48 )
( 34 ) ( 35 ) ( 36 )
( 20 )
( 19 )
( 31 ) ( 32 ) ( 33 )
( 39 ) ( 40 ) ( 41 ) ( 42 ) ( 43 )
( 57 ) ( 58 ) ( 59 ) ( 60 ) ( 61 ) ( 62 ) ( 63 )
---------------------- 4 ----------------------
( 26 ) ( 27 ) ( 28 ) ( 29 ) ( 30 )
( 16 ) ( 17 ) ( 18 )
( 12 )
(11)
( 13 ) ( 14 ) ( 15 )
( 21 ) ( 22 ) ( 23 ) ( 24 ) ( 25 )
---------------------- 3 ----------------------
( 8 ) ( 9 ) ( 10 )
( 4 )
( 3 )
( 5 ) ( 6 ) ( 7 )
---------------------- 2 ----------------------
( 2 )
( 1 )
---------------------- 1 ----------------------
Figura 5
Si ha puesto sucesivamente un punto negro, al completar los
números
2, 4, 12, 20, 38, 56 y 88 se encontrará
con las
siguientes figuras.
.
2 4 12 20 38 56 88
Figura 6.
Corresponden a la construcción de los átomos, He, Be, Mg,
Ca, Sr, Ba
y Ra. Fig. 6.
En la física real los niveles o subniveles
sin ocupar
no están presentes. No obstante, estos aparecerán
necesarios para utilizar las
reglas de transición.
Estamos en la base del proceso de la mecánica cuántica. Esta distribución coincide con un orden de asentamiento para las formas de energía cuantizada, pero también con un orden para el número z o número de protones en el núcleo atómico.
Sin pretenderlo ha construido una repercusión sobre una doble estructura electrónica y nuclear. Traten de comprender cómo ha ocurrido.
Si le dedicara mucho interés descubriría la
regla de construir átomos n+l.
Los valores de nivel n, + el
valor de subnivel l.
Veamos como funciona:
La regla de construcción fundamental n+l,
es una regla que otorga facultades extraordinarias al valor de la suma
de dos
términos variables. Impone un orden a su equivalencia.
Es decir 7 = 7+0; =6+1; =5+2;
=4+3; serían las variables de la suma 7.
Cuando esta variación implica imponer su orden, establece
una regla.
Es la distribución de una igualdad en cuyos términos
es incompatible la
repetición de un nivel o de un subnivel.
Aplicada a la construcción sucesiva de la estructura
atómica impone a sus
cifras un salto cada vez hacia un nivel y subnivel
distinto.
La regla n+l
además de ser del
orden de llenado, es también una regla de
construcción simétrica y
perpendicular de los niveles.
Lo hemos visto en la construcción sucesiva de 2, 4, 12, 20, 38,
56 y 88
electrones.
Son las mismas exigencias matemáticas de 2n2
las que imponen la idea de cuadrado.
Así 7n puede
asumir un orden
sucesivo igual a 1, 2 ,3, 4, 5, 6, 7,
y 7l = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
sin perder sus
virtudes simétricas y perpendiculares.
El orden sucesivo dispondría el recorrido de la tabla
siguiente
|
Valor de l. Regla 2(2l+1).. 2n2= Incorporaciones |
l = 0 2 2x1
|
l = 1 6 +2x3
|
l = 2 10 +2x5
|
l = 3 14 +2x7=
|
2n2 |
SIMETRÍAS |
|
n+l=1+0 |
2 |
|
|
|
=2 |
Suma = He . Z2 |
|
n+l=2+0 |
2 |
|
|
|
=2 |
+ anterior = Be . Z4 |
|
n+l=3+0 = 2+1 |
2 |
6 |
|
|
=8 |
+ anterior = Mg . Z12 |
|
n+l=4+0 = 3+1 |
2 |
6 |
|
|
=8 |
+ anterior = Ca . Z20 |
|
n+l=5+0 = 4+1 = 3+2 |
2 |
6 |
10 |
|
=18 |
+ anterior r= Sr . Z38 |
|
n+l=6+0 = 5+1 = 4+2 |
2 |
6 |
10 |
|
=18 |
+ anterior = Ba . Z56 |
|
n+l=7+0 = 6+1 = 5+2 = 4+3 |
2 |
6 |
10 |
14 |
=32 |
+ anterior = Ra . Z88 |
|
n+l =8+0 =7+1 = 6+2 = 5+3 |
2 |
6 |
10 |
14 |
=32 |
+ anterior = x . Z120 |
Figura 7
Esta figura dispone el orden sucesivo de llenado para n igual
1, 2, 3,
4, 5, 6, 8.
Las series tienen una capacidad de 2n2 unidades que se
distribuyen en niveles sucesivos.
Mientras el número n
ocupa un nivel con
2n2 unidades, el número l las
ocupa con 2(l +1).
Así, ambos se producen por la suma de una sucesión de
números impares x2.
O sea, 2(1+3+5+6+7+9) es igual a (2, 6, 10,14), cuya suma sucesiva
forma 2, 8,
18, 32 = 2n2.
La condición más importante de la regla n+l
hace incompatibles la repetición de un nivel o de un subnivel
en la misma serie.
Luego el orden de llenado no puede coincidir con el orden de
niveles. Se
cruzan.
Busque los componentes que llenan el nivel 3 en la tabla de la
figura 7
(3+0, 3+1, 3+2). Los encontraremos en tres series diferentes.
Forman una
sucesión en diagonal cuya capacidad es de 2x32 = 2n2
=18.
Anteriormente hemos visto la primera mitad del orden de niveles con
una
sucesión de 2n2. El resto invierte el orden de la
anterior simetría.
Debemos concluir que 2n2 corresponde a un orden desde
extremos
opuestos al centro, donde la simetría aporta un sentido de
equivalencia. Este
sentido de equivalencia es una asignatura pendiente para la
física.
LAS ANOMALÍAS DE
La regla n+l según la hemos expuesto parece corresponder a una distribución de geometría pura. Se trata de reglas estructurales que parecen no afectarse por la física. También el principio de exclusión de Pauli, es un concepto puramente estructural.
Sin embargo surge un conflicto entre simetrías. El valor de
las simetrías
mayores se hace más activo.
Al sobrepasar la mitad de ocupación, las simetrías
mayores se completan
capturando electrones de otras menores y más externas. Estos son
devueltos con
los siguientes electrones.
Figura 8.
Así, en la posición del electrón 23(3d3), fig. 8, faltan dos electrones para completar el subnivel 3d -1/2. Al incorporarse el electrón 24(3d4), este -1/2subnivel sustrae del menor y más alejado 4s(20) un electrón para completar su simetría. A la llegada del electrón 25 (3d5) propio del lugar, devuelve al subnivel 4s su electrón extraído.
En la posición del electrón 28(3d8), faltan dos electrones para completar el subnivel 3d +1/2. Al incorporarse el electrón 29(3d9), este subnivel vuelve a sustraer del 4s(4s2) menor más alejado, un electrón para completar la simetría de su configuración. Con la llegada del electrón 30 (3d10), devuelve al subnivel 4s su electrón extraído.
.
Figura 9.
A la posición del electrón 40(4d2), fig. 9, aún faltan tres electrones para completar el subnivel 4d -1/2. Al incorporarse el electrón 41(4d3), este subnivel sustrae del 5s(5s2) menor más alejado, el electrón 38, para aproximar la simetría de esa configuración. La completará con el electrón 42(5d5).
Con el 43(4d6) sobrepasada la mitad del subnivel conservará el electrón sustraído.
Al incorporarse el electrón 46(4d8) faltan 2
electrones
para la simetría 4d+1/2. También la
completará sustrayendo los dos
electrones a 5s.
Con la llegada del electrón 48(4d10) devuelve
al subnivel 5s sus electrones
extraídos.
El orden proseguirá llenando con 5p, y 6s. Se completa una simetría n, en el electrón 56.
El 57(4f1) que debiera iniciar
El 64(4f8) que debiera iniciar (4f8) es
desplazado a la simetría más corta 71(5d1)
pero con el 65(4f9)
inmediatamente se devuelve y restaura a
El 71(5d1) inicia de nuevo el llenado de un electrón en 5d que proseguirá hasta el 77(5d7). De nuevo al aproximarse la simetría total de la configuración 5d, con el electrón 78(5d8) se absorbe para el (5d9) un electrón del 6s, que devolverá después de completa, en el 80(5d10).
Prosigue el orden n+l llenando 6p y 7s hasta el 88(7s2), que obtiene una simetría n completa.
El 89(5f1) y 90(5f2) que debieran
iniciar
El 96(5f8) que debiera iniciar 5f+1/2 es desplazado a la
simetría
más corta 6d1 pero con el 97(5f9)
inmediatamente se
devuelve y restaura a
Es notable el papel ejercido por la mitad en la
distribución del
Sistema Periódico.
Sabemos que los niveles interiores de los átomos del sistema son
completos y
construyen su estabilidad con contenidos simétricos y
cerrados, conocidos
como corazas. Pero los niveles que componen las capas
periféricas, últimos en
llenarse, contienen un orden de huecos antes de alcanzar sus
simetrías.
Los átomos en estos casos coinciden con una clasificación
de diversas actitudes
según el número y la disposición de sus electrones
o huecos.
Estos átomos adoptan una actitud antes y otra después
de la mitad del
llenado de sus subniveles. Ya advertimos
algo de esto
en el orden de construcción. El paso de esa mitad parece ejercer
como un límite
entre oferta y demanda. Afinidades o dificultades observables en las
combinaciones químicas. Cuando ellos son menos de la mitad ceden
sus
electrones. Cuando son más de la mitad capturan electrones. Y
parece que
físicamente adoptan la inversión de su
espín para separar las dos
mitades con una equidistante cantidad de energía + -1/2 s.
Sin embargo, también tienen algo de matrimonio perfecto, porque
se buscan,
suelen permanecer por parejas y se complementan para formar un conjunto
estable.
Antes hemos dicho:
"En general (menos las simetrías totales) las asimetrías
son las
diferencias que caracterizan a cada átomo y a veces las
únicas que se citan
para definir su estado"
"Al asignar un lugar en un nivel se suponen llenos de electrones los
niveles inferiores."
"Las excitaciones o transiciones electrónicas son
desplazamientos que se
evalúan como asimetrías respecto a su conjunto..."
Así, una gran parte de manifestaciones atómicas pueden
representarse como
asimetrías. Pero ¿con respecto a qué referencias
se muestran como asimetrías?
Aunque sorprenda, pueden hacerlo con respecto a ejes perpendiculares de
una
estructura simétrica. Una vez más, no importa que sea una
apreciación
cualitativa y simple.
Sabemos que la estabilidad de las simetrías no cuenta a la
hora de
justificar la mayor parte de la actividad detectada. ¿Por
qué se muestran más
activos sólo aquellos electrones en desequilibrio, desde
distinto signo, sobre
capas incompletas y generalmente periféricas?
Ellos son la principal causa de la actividad atómica.
En cierto modo, deberíamos sustituir el estudio de clases de simetría por el de clases de asimetrías. Con ello, abandonaríamos lo superfluo que supone las simetrías inoperantes para destacar las causas y formas de interacción de los fenómenos más representativos. Aunque sus acciones se dirigen a la obtención de una simetría o estabilidad final.
Para nuestro objeto, deben tenerse en cuenta las diferentes
asimetrías que
proceden de n, l y s,
cuyas
valoraciones se hacen constar con las letras mayúsculas N,
L o S. Estas
dependen de
a) la distribución de N,
b) la medida en que L aleja del equilibrio su distribución
angular y
c) la diferencia entre espines S. de distinta polaridad.
Para medir el orden de simetrías disponemos de dos tipos de semicampos perpendiculares que producen apareamientos antagónicos separados por ejes centrales perpendiculares. En el sentido vertical podemos medir la asimetría de espines por la diferencia de cantidad, entre ambos semicampos.
El orden de la configuración estructural de electrones empieza en un extremo y sigue el orden lineal hacia el otro extremo. Así, el primer electrón en el extremo de un subnivel se halla en el lugar que posee el valor más asimétrico. Nótese que coexisten dos referencias físicas distintas, una de orden lineal y otra simétrica. (Nos extenderemos sobre esto.)
Otros casos para recordar.
Un planeta en una velocidad estable, deberá de hallarse en
equilibrio, entre
las fuerzas centrífuga y centrípeta. Esto hace que la
velocidad media, la
distancia media, el área de la órbita y el período
de tiempo estén relacionados
a través de las leyes de Kepler o
la ley de la
gravedad. De forma que conociendo uno solo de estos datos, se tiene
acceso a
los demás por equivalencia, al ser sólo diversas
manifestaciones de un mismo
fenómeno. Luego, deben considerarse equivalencias.
La semejanza de
Una aportación extraña de la regla n+l, es que no reconoce las diferentes distancias, velocidades, tiempos, etc. Carece del valor de esa distinción, sencillamente, su condición de simetría obedece a distinta referencia. En ella solo parece decidir el orden bidimensional y la disposición de los números enteros sucesivos, como únicos constituyentes del orden y la simetría. Si la carga o el espín tienen el mismo valor, con diferente velocidad o distancia de sus niveles, indican indiferencia por la velocidad y la distancia. Esto se confirma en la distribución de electrones entre niveles con diferentes distancias.
Las referencias adoptadas por la mecánica cuántica, no
han asumido esta
equivalencia entre niveles. Falta la interpretación por la cual
distancias,
velocidades, masas y niveles se hagan simétricos.
Hemos aludido algunas simetrías confiando que el lector haya
asumido su
decisiva importancia. Pero no hemos citado, quizá,
la más
desarrollada de las simetrías, la que evita el que en este
momento todo
desaparezca, bajo nuestros pies, en un agujero negro casi infinitamente
pequeño. El péndulo sería un ejemplo donde un
recorrido asimétrico sucesivo
genera una pequeña simetría por tiempo. En
Nuestros sentidos están sintonizados con espacios de tiempo mayores que el ciclo que requiere el recorrido para una simetría. Es decir, puede existir una limitación física distinta para cada espacio o tiempo. Son préstamos que un ciclo sucesivo pide al espacio y al tiempo para ejercer su simetría.
Prácticamente, mucho más que masa, somos energía. Así el punto crea una órbita. La órbita crea una esfera. Los átomos que nos sostienen sobre el suelo, sostienen también las montañas y la gravedad de todos los planetas. Son el símil de puntos o nubes en órbita, capaces de mantener una simetría por tiempo a velocidades fantásticas que consiguen hacer verdaderas corazas, de fuerza descomunal, en el casi vacío absoluto. Nos sustentamos sobre energía. Pero si la energía se redujera a su masa todo desaparecería bajo nuestros pies. Sería concentrado por su propia gravedad, en agujeros negros casi infinitamente pequeños.
Sin embargo, a la simetría por tiempo le corresponde otro
papel decisivo que
abordaremos después. Pero para explicar la simetría por
tiempo es necesario un
sistema determinista, no una mecánica cuántica.
Un conflicto pendiente.
Para nuestro caso, la física decisiva está compuesta por
tres clases de
sistemas, aparentemente distintos.
a. Sistemas electromagnéticos de caja de resonancias, con
distribuciones
simétricas de partículas y distancias.
b. Sistemas de proyección electromagnética con
partículas en distancias
asimétricas. (Emisiones espectroscópicas, etc.)
c. Sistemas de leyes gravitatorias, con partículas que no
obedecen a
simetrías electromagnéticas ni a distancias uniformes.
(Experimentos con
las leyes de Coulomb y las leyes de
gravedad)
El átomo que no emite, se supone que debe distribuir su
energía en una caja
cerrada. Su estabilidad exige conservar una simetría
electromagnética, como en
las cajas cerradas.
Un átomo que emite, actúa como una caja abierta. Cambia
la simetría por una
escala en proyección.
Como lo harian unas mágicas lentes
fotográficas cuantizadas. La medida
de mayor energía es la más próxima,
disminuyendo en pasos hasta el tamaño mínimo,
en el horizonte. Sin
embargo, la medida de distancia mayor es la más alejada,
disminuyendo su medida
en pasos hasta el tamaño mínimo, el
más próximo.
Sus masas componentes obedecen a leyes de equivalencia gravitatoria. Pero ni Coulomb ni Newton representan leyes que obedezcan simetrías electromagnéticas, ni vinculan distancias fijas.
La frecuencia es la información más evidente que nos
llega del mundo
atómico. A partir de ella se ha construido la
mecánica cuántica. La
frecuencia electromagnética unida siempre a h,
debiera
considerarse la verdadera unidad de energía
La frecuencia x h = Energía (h es la constante de Planck
= 6,625.10—27 erg/seg).
La frecuencia puede hacerse también unidad de
período o ciclo, unidad de
simetría, unidad de tiempo y unidad de energía
unida a h.
A la frecuencia de la radiación electromagnética no le
afecta el medio de
propagación.
Una onda es un ciclo que camina mientras se cumple. Una energía
extendida.
La frecuencia siempre nos viene referida desde un
entorno.
Podemos encontrarla en un instrumento musical, en un átomo o en
una distancia
de
Las frecuencias naturales más conocidas en la
física atómica
son las series producidas por 1/n2.
Una tabla muestra versiones de un entorno
espacial
atómico en la primera columna, desarrolladas
en su fila
según 1/n2.
Figura 10
|
(1)R=109.677 |
27.419 |
12.186 |
6.854 |
4,387 |
3,046 |
2,238 |
R/n2 =átomo de H |
|
(2) 1/12 |
1/22 |
1/32 |
1/42 |
1/52 |
1/62 |
1/72 |
Energía 1/n2 |
|
(3) 1 |
1/ 4 |
1/9 |
1/16 |
1/25 |
1/36 |
1/49 |
=1/Pares de electrones |
|
(4) 1/2 |
1/ 8 |
1/18 |
1/32 |
1/50 |
1/72 |
1/98 |
=1/Electrones= 1/2n2 |
(1) R = Constante de Rydberg = 109 677,6 cm-1
es una medida de frecuencia por cm
para un
átomo (hidrogeno). A los átomos les corresponden una
proporción de frecuencias
= 1/n2 sucesivas. Haciendo R equivalente a 1 obtenemos R/n2.
(2) Frecuencias propias de un entorno
según 1/n2,
donde n es una sucesión de números enteros.
(3) El fraccionamiento en unidades
coincide con la distribución de pares, prevista para la
estructura n, l,
m. Sin la separación “s”.
(4) El fraccionamiento por 1/2n2
coincide con la distribución de los electrones en la misma
estructura.
Si comprobamos estos datos, su demostración matemática
debe corresponder a
causas físicas.
Su distribución de frecuencias puede servir aplicada
a la distribución de electrones,
a la distribución simétrica de ondas en cualquier caja de
resonancia, o
a la proyección de distancias entre niveles.
El aspecto decisivo consiste en descubrir su relación con cada uno de dichos conceptos.
¿Por qué la física académica,
sólo la muestra asociada a la proyección de
distancias?
El lector tiene delante el enigma que tendrá que juzgar a partir
de los datos
que le aportamos y los que puedan acumular desde otras fuentes.
La
interpretación académica presenta un sinfín de
datos y evidencias, tomados
desde diversas posiciones experimentales. Todo está medido con
gran exactitud.
No se discuten los resultados ni de los medios. Lo que ocurre es
que solo mide sitemas de proyeccion. Eso tiene un grave inconveniente
para saber
como ocurre.
Es necesario entrar dentro del átomo en el origen de los datos sin alterarlos. Al ser el átomo el grano de materia mínima, el aparato no puede ser material. Todo intento de verlo a través de medios externos consiste en bombardearlo y romperlo. Lo que determina una enorme alteración con resultados impredecibles.
Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, es física y teóricamente impredecible la posición de un electrón, en un instante determinado. Únicamente se obtiene el cuadrado de una función de onda de Schrödinger como marco de probabilidad de localización. Tal vez sea uno de los conceptos más criticados. El mismo Einstein invirtió años intentando demostrar su contrasentido. Hasta ahora se ha mostrado como un concepto inconmovible. Ante la incapacidad física y matemática de obtener demostraciones indiscutibles se ha renunciado a encontrar una causa determinista.
Al enlazar interpretaciones, se incurre en contradicciones
originadas por la
pérdida del conocimiento de causa efecto.
Desde dicha interpretación no se encuentra una
explicación directa para las
simetrías simples de la figura llave, ni para la simetrias
de una caja de resonancias, ni para el orden del Sistema
Periódico, ni para la exitencia de
masas con equivalencias gravitacionales. La
simetría desde los agujeros de Young
no
tiene explicación. En cambio produce el concepto de la
posible existencia
de gatos vivos y muertos al mismo tiempo, el caos y la
incertidumbre
están presentes como base constituyente de la
física actual.
¿Qué ocurriría si la frecuencia se originase
desde una distribución
simétrica?
Esto requiere una nueva asociación de ideas.
Con un sistema simétrico tendríamos un sistema
determinista. Para estructura y
para partículas
Con un sistema gravitatorio tendríamos un sistema
determinista para
cada partícula.
Ampliemos los mismos conceptos.
Si dividimos un mismo entorno entre una serie de 1/2. 1/8. 1/18.
1/32...
1/50 .1/72. 1/98, etc., no se puede pretender que
estén más o menos
cerca entre sí, sino en distribuciones propias sobrepuestas.
Cada una de las
distintas energías de nivel ocupa el mismo espacio de distinta
manera. Entonces
las frecuencias y sus longitudes de onda no necesitan referirse a
una
distancia entre niveles. Solo identifican el número y medida que
corresponde a
las energías de cada nivel dentro del total. Lo que tenemos a
cambio, como
parte de la estructura, son paquetes separados y simétricos de
determinada
frecuencia de energía.
Si observamos la tabla, veremos que es el número de la
fracción el que da la
capacidad electrónica. Para todos los niveles, estamos
dividiendo el mismo
entorno. Podemos imaginar una tarta de energía 109.677 unidades.
Cada
nivel fragmenta la energía de la tarta de una
manera: 1/2, 1/8,
1/18, 1/32... 1/50, 1/72, 1/98...
Donde poco número de fracciones = mucha cantidad de
energía. Mucho número
de fracciones = poca cantidad de energía.
Pero no es un fraccionamiento arbitrario, la tarta impone las
únicas
particiones posibles, es decir, obliga a una estructura del
fraccionamiento
posible, donde la energía por el número de fracciones es
una cifra constante.
En la práctica no parece que la equivalencia sea justa, se
hacen
equivalentes fracciones de 1/4 de tarta de energía, con las de
1/98.
Podemos pensar que caben fracciones elevadas con valor energia proximas a
cero, con
igual exigencia al reparto presente.
¿Dónde están los límites necesarios a las
simetrías de la caja cerrada?
Aquí ejercen los límites que impone el contenido
físico de las reglas
n+l.
Pero debemos invertir el razonamiento.
Ahora la frecuencia no será una unidad de energía.
Será una unidad de tiempo.
Si energía es equivalente a frecuencia, y mayor cantidad de
energía es mayor
número de frecuencias por segundo. Un mismo entorno pasa a
dividirse entre este
número. Comprobemos que la energía mayor se ha
convertido en los periodos
más cortos y sus ondas más pequeñas se han vuelto
partículas. Entonces
obtendremos su equivalencia con un número, donde la
máxima energía ocupa los
espacios más diminutos. Prácticamente también
tienen límite.
Con ellas tenemos la oportunidad de convertir las frecuencias en
órbitas,
periodos, etc. También deben convertirse en velocidad y en
áreas equivalentes,
manteniendo distintas simetrías por tiempo. Los físicos
podrían materializar la
frecuencia e incluir a Coulomb. Coulomb
representa un sistema gravitatorio.
¿Por qué esa gravedad no necesita reconocer
simetrías electromagnéticas, ni
vincularse a distancias fijas?
Además, debería corresponder a la distribución de
su masa en los sistemas
simétricos.
Pero, sólo podemos imaginar hipótesis. Las frecuencias
previstas sólo se
reconocen si se emiten. Necesitamos abrir los átomos, con lo que
rompemos las
simetrías interiores previstas. Y solo tenemos acceso a las
frecuencias
proyectadas.
Por una parte la gravedad y la simetría electromagnética son dos sistemas comprobados independientemente que tienen demostrada una existencia determinista. Incluso es un sistema de simetrías simples el que da sentido al sistema periódico. Y es la estructura ideal a todos los átomos para reconocerse, combinarse y formar moléculas componiendo simetrías.
Los físicos cuánticos y los astrofísicos insisten en relacionar, últimamente, las equivalencias electromagnéticas con las equivalencias gravitatorias. Sin embargo, no parece relacionable, directamente, un campo de equivalencias gravitatorias, libre de distancias y libre de equivalencias electromagnéticas. Sólo sería posible si su masa tuviese las frecuencias electromagnéticas, asociadas al lugar de su distancia.
En realidad existen tres sistemas que parecen independientes e
irreconciliables.
La solución del conflicto consiste en hallar una relación
que permita la
existencia de los tres sistemas.
El Sistema Solar es un sistema gravitatorio y determinista. Si se
demostrase que es también un sistema electromagnético con
estructura para 2n2
simétrica y proyectiva ¿sería una prueba decisiva?
Esta prueba puede encontrarse en
A partir de esto caben nuevas consideraciones sobre lo mismo.
Dentro de las cajas abiertas se pierde una frontera de niveles, con las
distribuciones asimétricas, las excitaciones, las transiciones,
las emisiones,
etc.
Dentro de las cajas cerradas, las simetrías por tiempo son
ciclos sobre sí
mismo y su fuerza se multiplica. En este caso, la solidez de la
materia, la
debemos a cajas cerradas. Los niveles internos de los átomos son
simetrías
completas y cerradas que no emiten. Se les llama "corazas" por su
dificultad
en romperse.
Sin embargo entre los contrasentidos del principio de incertidumbre o sistema de proyección está no aceptar la simetría por tiempo. Sería posible demostrar que la sucesión de asimetrías proyectadas, se produce como simetrías por tiempo. Con esto, el concepto de la probabilidad habría de sustituirse por una nueva interpretación que la llevaría al determinismo. La función de ondas debería corresponder a la representación de una simetría por tiempo para una multitud de diferentes electrones simultáneos. Pero, en nuestro caso, ya no sería una probabilidad sin causa. La partícula independiente nunca estaría simultáneamente en varios sitios a la vez. Solo en una parte de su ciclo. El gato vivo o muerto desaparece. Y esta interpretación es la que tan simplemente se comprueba electrón tras electrón en los agujeros de Young. Nos extenderemos sobre esto.
De esta forma suelen emitirse asimetrías por diferencias
entre niveles
fundamentales y niveles excitados. Una asimetría nunca viaja
sola, siempre
contiene la falta de simetría. Así, el electron y el foton
emitidos nunca viajan solos. Nunca se hicieron
partículas completas ni independientes y deben proyectarse como
parte de una
simetría. Solo necesitan la oportunidad de demostrarlo y
eso es lo que
vemos en los agujeros de Young.
Interfieren con
su propia simetría.
En este caso, volveríamos a casuística en la
física.
......en construcción.