, основе всех вещей. Неужто, именно здесь, как нарочно, теряют силу столь успешные законы природы? Нильс Бор набирается мужества утверждать именно это. Если электромагнитная теория требует, чтобы электрон падал на ядро, излучая энергию, а этого определенно не происходит, значит, эти законы не работают как раз на базисном уровне материальной действительности.
Чтобы ничего не упустить из виду, Бор склеивает разлинованные листы со своими расчетами в длинный свиток, разворачивая его в разговорах с Резерфордом, словно ученый библейской древности. И постепенно из его числовых рядов и формул начинают проступать «кольца Сатурна»: на одном таком «кольце» могут вращаться до восьми электронов. При этом они не теряют энергию и, следовательно, не могут упасть на ядро. Так сохраняется стабильность атома. Но если химию атома определяют число и порядок электронов, то по числу электронов можно установить, имеешь ли дело с атомом гелия, золота или натрия. И поскольку атомы всех элементов электрически нейтральны, число положительно заряженных частиц в ядре в точности соответствует числу отрицательно заряженных электронов.
Удивительным образом из соображений Бора вытекает еще одно числовое соотношение, исполненное смысла. Ведь в химической периодической системе элементы расположены по атомному весу. Легкий водород стоит на первом месте, тогда как уран, как самый тяжелый элемент, на 92-м и — по состоянию науки на текущий 1913 год — последнем месте. Числа этого ранжирного весового списка называются порядковыми номерами элементов. И вот выясняется, что, например, атом магния с порядковым номером 12 имеет также 12 электронов, в железе — 26-м номере периодической системы — ядро окружают ровно двадцать шесть электронов, а ртуть с номером 80 также обладает ровно восемьюдесятью электронами. С этим полным соответствием порядкового номера элемента числу его электронов «атом-Сатурн» Резерфорда постепенно превращается в атомную модель Резерфорда — Бора, которая открывает новые взаимосвязи между физикой и химией элементов.
Электроны движутся не по всем геометрически возможным, а лишь по «разрешенным» орбитам с точно определенным радиусом вращения вокруг ядра, при этом они не отдают энергию. Только если электрон «спрыгивает» с одной такой прочной орбиты на соседнюю с более низким энергетическим уровнем, он излучает количество энергии, которое производит типичные для этого элемента спектральные линии — например, зеленую, синюю и желтую у бария. Занимаясь математикой этих линий, Бор наталкивается на матрицу решетки и делает при этом поразительное открытие: формулу легко можно преобразовать так, что в ней выявляется постоянная Планка h. Она работает и здесь, поскольку прыгающий электрон излучает энергию порциями, строго отделенными друг от друга: квантами Макса Планка. А это означает: атом Резерфорда — Бора подчиняется законам квантовой теории.
