Да ли су хемијски елементи случајно настали?

„СВАКИ објекат у свемиру, па чак и најудаљенија звезда, сачињен је од атома“, објашњава The Encyclopedia of Stars & Atoms. Сами атоми су премали да би се видели, али састављени они сачињавају познате хемијске елементе. Неки од ових елемената су чврсти и можемо их видети; други су невидљиви гасови. Може ли се постојање свих таквих хемијских елемената објаснити случајним настанком?

Елементи од 1 до 92

Иако је водоник најједноставнији од свих атома, он представља извор горива за звезде као што је наше Сунце, и од суштинске је важности за живот. Атом водоника у свом језгру има један протон и око тог језгра креће се један електрон. Друге хемијске елементе, као што су угљеник, кисеоник, злато и жива, чине атоми који имају пуно електрона који круже око језгра сачињеног од многих протона и неутрона.

Пре отприлике 450 година, било је познато само 12 хемијских елемената. Како је све више њих откривано, научници су приметили један природан редослед међу њима. И када су елементи били поређани на табели у редове и колоне, научници су открили да су елементи у истој колони имали сличне особине. Али, било је такође и празнина у тој табели, празнина које су представљале непознате елементе. То је довело до тога да руски научник Димитриј Мендељејев предскаже постојање елемента са атомским бројем 32, германијума, као и његову боју, тежину, густину и тачку топљења. Мендељејевљева „предсказања о другим елементима који недостају — галијума и скандијума — такође су се показала као веома тачна“, запажа научна брошура Chemistry, из 1995.

С временом, научници су предсказали постојање и других непознатих елемената и неке од њихових карактеристика. На крају су откривени сви елементи који су недостајали. На табели више нема празнина. Природни редослед елемената темељи се на броју протона у језгру њихових атома, и почиње водоником елементом број 1, и наставља се све до последњег елемента који се углавном природно налази на Земљи, до уранијума, под бројем 92. Да ли је то само случајност?

Осмотрите такође и богату разноликост хемијских елемената. Злато и жива су елементи с различитим сјајем. Први је у чврстом, а други у течном стању. Ипак, они су у низу један за другим и означени  су бројевима 79 и 80. Атом злата има 79 електрона, 79 протона и 118 неутрона. Атом живе има само један електрон више, протон више, и скоро исти број неутрона.

Да ли је та мала промена у склопу атомских честица, која доводи до тако богате разноликости међу елементима, пука случајност? И шта је са силама које атомске честице држе заједно? „Од његових најмањих честица па све до највећих галаксија, све у свемиру следи правила описана законима физике“, објашњава The Encyclopedia of Stars & Atoms. Замислите шта би се десило када би се један од ових закона променио. На пример, шта би било када би се изменила сила која покреће електроне око језгра атома?

Фино наштимоване физичке силе

Осмотрите које су последице када би се ослабила електромагнетна сила. „Електрони се више не би везивали за атоме“, примећује др Дејвид Блок у својој књизи Star Watch. Шта би то значило? „Имали бисмо свемир у којем би биле онемогућене хемијске реакције!“ додаје он. Колико можемо бити захвални за утврђене законе који омогућују хемијске реакције! На пример, два атома водоника у комбинацији с једним атомом кисеоника стварају молекул нама драгоцене воде.

Електромагнетна сила је отприлике 100 пута слабија од снажне нуклеарне силе која држи заједно језгро атома. Шта би било када би се овај однос променио? „Када би узајамна снага нуклеарних и електромагнетних сила била мало другачија, тада не би било атома угљеника“, објашњавају научници Џон Бароу и Френк Типлер. Без угљеника, не би било живота. Атоми угљеника представљају 20 посто укупне тежине свих живих организама.

Такође је од суштинске важности и однос снаге електромагнетне и гравитационе силе. „Најсићушнија промена у узајамно повезаним гравитационим и електромагнетним силама, претворила би звезде попут Сунца у плаве дивове [који су претопли за живот] или у црвене патуљке [који нису довољно топли да би подржавали живот]“, објашњава часопис New Scientist.

Једна друга, слаба нуклеарна сила, контролише којом ће се брзином одигравати нуклеарне реакције на Сунцу. „То је сила довољно слаба да омогућује споро и постојано сагоревање водоника на Сунцу“, објашњава физичар Фриман Дајсон. Могу се дати многи други примери да би се показало како наш живот зависи од фино уравнотежених закона и услова који се налазе у свемиру. Научни писац, професор Пол Дејвис је упоредивши ове универзалне законе и услове с низом дугмади за подешавање, рекао: „Изгледа да се различита дугмад за подешавање морају ускладити са огромном прецизношћу да би у свемиру било живота.“

Давно пре него што је сер Исак Њутн открио законе гравитације, Библија је указивала на таква утврђена правила или законе. Човек Јов је био упитан: „Знаш ли законе небеске, уређујеш ли власт његову над земљом?“ (Јов 38:33). Друга поразна питања била су: „Где си био кад сам земљу основао?“ и „Ко је меру њену одредио, знаш ли ти то?“ (Јов 38:4, 5).

[Оквир на 6. страни]

ЖИВОТОВАЖНИ ЕЛЕМЕНТИ

Хемијски елементи водоник, кисеоник и угљеник, сачињавају око 98 посто атома у вашем телу. Затим следи азот, који сачињава даљњих 1,4 посто. Други елементи се појављују у незнатним количинама, али без обзира на то, неопходни су за живот.

[Табела/Дијаграм на странама 6, 7]

(За комплетан текст, види публикацију)

 До времена објављивања овог броја, научници су произвели елементе с редним бројевима од 93 па све до 118. Може се рећи да се и ови елементи још увек уклапају у Периодни систем.

[Извор]

Извор: Los Alamos National Laboratory

Назив елемента Симбол Атомски број (број протона)

водоник H 1

хелијум He 2

литијум Li 3

берилијум Be 4

бор B 5

угљеник C 6

азот N 7

кисеоник O 8

флуор F 9

неон Ne 10

натријум Na 11

магнезијум Mg 12

алуминијум Al 13

силикон Si 14

фосфор P 15

сумпор S 16

хлор Cl 17

аргон Ar 18

калијум K 19

калцијум Ca 20

скандијум Sc 21

титан Ti 22

ванадијум V 23

хром Cr 24

манган Mn 25

гвожђе Fe 26

кобалт Co 27

никл Ni 28

бакар Cu 29

цинк Zn 30

галијум Ga 31

германијум Ge 32

арсен As 33

селен Se 34

бром Br 35

криптон Kr 36

рубидијум Rb 37

стронцијум Sr 38

итријум Y 39

цирконијум Zr 40

ниобијум Nb 41

молибден Mo 42

технецијум Tc 43

рутенијум Ru 44

родијум Rh 45

паладијум Pd 46

сребро Ag 47

кадмијум Cd 48

индијум In 49

калај Sn 50

антимон Sb 51

телур Te 52

јод I 53

ксенон Xe 54

цезијум Cs 55

баријум Ba 56

лантан La 57

церијум Ce 58

празеодим Pr 59

неодим Nd 60

прометејум Pm 61

самаријум Sm 62

еуропијум Eu 63

гадолинијум Gd 64

тербијум Tb 65

диспрозијум Dy 66

холмијум Ho 67

ербијум Er 68

тулијум Tm 69

итербијум Yb 70

лутецијум Lu 71

хафнијум Hf 72

тантал Ta 73

волфрам W 74

ренијум Re 75

осмијум Os 76

иридијум Ir 77

платина Pt 78

злато Au 79

жива Hg 80

талијум Tl 81

олово Pb 82

бизмут Bi 83

полонијум Po 84

астат At 85

радон Rn 86

францијум Fr 87

радијум Ra 88

актинијум Ac 89

торијум Th 90

протактинијум Pa 91

уранијум U 92

нептунијум Np 93

плутонијум Pu 94

америцијум Am 95

киријум Cm 96

берклијум Bk 97

калифорнијум Cf 98

ајнштајнијум Es 99

фермијум Fm 100

мендељевијум Md 101

нобелијум No 102

лоренцијум Lr 103

ратерфордијум Rf 104

дубнијум Db 105

сиборгијум Sg 106

боријум Bh 107

хасијум Hs 108

мејтнеријум Mt 109

110

111

112

114

116

118

[Дијаграм]

(За комплетан текст, види публикацију)

Да ли ред и склад елемената у Периодном систему одражавају пуку случајност или интелигентно обликовање?

Атом хелијума

електрон

протон

неутрон

[Дијаграм/Слика на 7. страни]

(За комплетан текст, види публикацију)

Шта је довело до тако финог склада између ове четири физичке силе?

ЕЛЕКТРОМАГНЕТНА СИЛА

СНАЖНА НУКЛЕАРНА СИЛА

ГРАВИТАЦИОНА СИЛА

СЛАБА НУКЛЕАРНА СИЛА

Молекул воде

Језгро атома

Плави див

Црвени патуљак

Сунце