Informacja dla Twórców AI

Nauka poszukuje uzdolnionych Twórców AI, którzy potrafią nauczyć sztuczną inteligencję, aby na podstawie zachowania atomów umiała ona określić ich strukturalną budowę. Wiadomo, że atomy składają się z protonów, neutronów i elektronów. Pomińmy tutaj zawiłą interpretację tego, w jaki sposób oddziałują na siebie protony i neutrony. Ważne jest to, że istnieje skutek oddziaływania w postaci wzajemnego przyspieszania się. Proton i neutron to są dwa różne składniki. Można zatem mieć pewność, że w każdej chwili nadają sobie nawzajem różne przyspieszenia. Ale tutaj powstaje pytanie, czy to wzajemne oddziaływanie odbywa się zgodnie z zasadą zachowania energii, czy też niezgodnie?

Istnienie w przyrodzie gazów szlachetnych podpowiada, że zachowanie ich atomów jest niezgodne z zasadą zachowania energii.

Gazy szlachetne: hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn), charakteryzują się tym, że są mało aktywne chemicznie, bezbarwne, bezwonne i występują w postaci jednoatomowej. Wszystkie te właściwości wynikają z tego, że atomy tych pierwiastków zachowują się zgodnie z prawem dynamiki samoczynnego ruchu i nieustannie samoczynnie przyspieszają. Z powodu swojej ruchliwości nie łączą się więc z innymi pierwiastkami.

Prawo dynamiki samoczynnego ruchu jest swego rodzaju uzupełnieniem do trzeciej zasady dynamiki Newtona. Bo w przyrodzie istnieją związki dwóch identycznych obiektów i istnieją związki dwóch różnych obiektów. W obu przypadkach obiekty tworzą ze sobą trwały związek i poruszają się względem siebie oraz względem ich wspólnego środka ciężkości. Ale w pierwszym przypadku wspólny środek ciężkości dwóch obiektów pozostaje nieruchomy. Zatem w tym przypadku przejawia się trzecie prawo dynamiki Newtona i obiekty zachowują się zgodnie z zasadą zachowania energii. Natomiast w drugim przypadku środek ciężkości przemieszcza się ruchem przyspieszonym, zatem w tym przypadku przejawia się prawo dynamiki samoczynnego ruchu.

Przykładem obiektu, który zachowuje się zgodnie z trzecim prawem dynamiki Newtona, może być cząsteczka wodoru H2. Tę chemiczną cząsteczkę tworzą dwa jednakowe atomy wodoru, więc one przyspieszają się nawzajem w jednakowy sposób. Dzięki temu cząsteczka wodoru H2 zachowuje się zgodnie z zasadą zachowania energii. Przykładem obiektu, który zachowuje się zgodnie z prawem dynamiki samoczynnego ruchu może być atom helu 4He. Ten atom zawiera dwa protony i dwa neutrony. Proton i neutron nadają sobie nawzajem przyspieszenia, które zmieniają się w odmienny sposób. Dzięki temu atom helu 4He samoczynnie nadaje sobie przyspieszenie, czyli zachowuje się niezgodnie z zasadą zachowania energii.

Obecnie nie ma jeszcze wyników badań dotyczących jakiegoś konkretnego obiektu (np. atomu, cząsteczki chemicznej czy ciała niebieskiego), które to wyniki byłyby podstawą matematycznego opisu przyspieszenia, jakie ten obiekt nadaje innym obiektom. Ale istnieje formuła, która w przyszłości może być pomocna w stworzeniu takiego matematycznego opisu przyspieszenia. Ta formuła ma postać

 .

Opisuje ona zmienność przyspieszenia w zależności od odległości i może być wykorzystana do komputerowego modelowania zachodzących zjawisk związanych z wzajemnym przyspieszaniem ciał. Dzięki takiemu modelowaniu można obserwować zachowanie modeli obiektów i zmianę ich trajektorii. Formuła przyspieszenia Ep jest pochodną funkcji Vp, która opisuje potencjał grawitacyjnego pola i ma postać

 .

W oddziaływaniach między cząstkami materii oprócz potencjału grawitacyjnego ma również swój udział potencjał strukturalny. Ten strukturalny potencjał istnieje w postaci wielu potencjalnych powłok, które mają różne promienie i koncentrycznie otaczają centralny punkt cząstki. Przykładowe zmiany potencjału dwóch powłok o promieniach B i C wzdłuż półprostej wychodzącej z centralnego punktu cząstki można zapisać za pomocą wzoru

  .

Potencjalna powłoka charakteryzuje się tym, że w odległości od centralnego punktu cząstki, która jest równa promieniowi powłoki, potencjał powłoki jest największy. Obszar takiej powłoki jest ograniczony przez jej zbocza – przez zbocze zewnętrzne i zbocze wewnętrzne. Sąsiednia cząstka, gdy wpadnie do takiej powłoki mając małą prędkość zostaje tam uwięziona. Wówczas w zależności od położenia na zboczu zewnętrznym jest przyspieszana w kierunku centrum cząstki (do której należy powłoka), a na zboczu wewnętrznym jest przyspieszana w przeciwnym kierunku. Połączone w taki sposób ze sobą proton i neutron drgają względem siebie. A z tego powodu, że proton i neutron to są różne cząstki, promienie ich potencjalnych powłok, za pomocą których te cząstki połączyły się ze sobą, w pewnym stopniu różnią się od siebie. Dzięki temu te cząstki, drgając względem siebie, jednocześnie poruszają się ruchem przyspieszonym wzdłuż prostej, na której leżą ich centralne punkty. Z powodu drgań jest to ruch przyspieszony zmieniający się skokowo. Dopiero gdyby drgający ruch został zahamowany, to wówczas połączone ze sobą proton i neutron poruszałyby się ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Na razie nikt jeszcze nie badał atomów pod kątem ich przyspieszających zdolności. Dlatego funkcje, które opisują ich natężenie pola, nie są jeszcze znane. Zatem na razie z konieczności trzeba posługiwać się hipotetycznymi modelami pól cząstek oraz układami strukturalnymi, jakie za ich pomocą można tworzyć.

Biorąc pod uwagę różne przyspieszające zdolności protonów i neutronów (do przyspieszania innych cząstek) można stwierdzić, że atomy niemal wszystkich pierwiastków chemicznych mają pewną zdolność do samoprzyspieszania. Atomy jednych pierwiastków przyspieszają w większym stopniu, a innych pierwiastków w mniejszym. Stopień samoprzyspieszenia atomów różnych pierwiastków decyduję o ich zachowaniach i zdolnościach, jakie przejawiają się w rozmaitych chemicznych i fizycznych procesach.

Sztuczną inteligencję należałoby nauczyć, aby na podstawie zachowania konkretnego atomu potrafiła ona odtworzyć, w jaki sposób są położone względem siebie jego protony i neutrony.

Wiadomo, że najbardziej dynamiczny jest atom helu. Dla zilustrowania tego zjawiska i ułatwienia jego zrozumienia będzie tu wykorzystany przedstawiony poniżej schemat struktury atomu 4He. 

Protony i neutrony w strukturze jądra helu 4He są rozmieszczone względem siebie w podobny sposób, jak wierzchołki czworościanu foremnego. Schemat czworościanu foremnego jest przedstawiony na tle sześcianu. Ułatwia to zrozumienie, jak położone są względem siebie protony i neutrony, w jakim kierunku porusza się atom helu i jak ten kierunek jest usytuowany względem położenia nukleonów. Duże samoprzyspieszenie atomu helu i duża prędkość ruchu uniemożliwia jego łączenie się z atomami innych pierwiastków i hamowanie tym sposobem jego ruchu.

W artykule "Droga rozwoju atomowych jąder" (https://pinopa.narod.ru/Droga_rozwoju_jader.pdf) jest przedstawionych kilka schematów budowy atomowych jąder. We wszystkich jest powielona struktura jądra helu, czyli cząstki alfa (α). Poniżej jest przedstawiony schemat struktury jądra atomu tlenu 16O. 

Droga rozwoju atomowych jąder, jaka jest przedstawiona w artykule, dotyczy tylko pojedynczych atomów i jest tylko przykładem. AI może wskazać inne drogi rozwoju oraz opracować schematy struktur chemicznych cząsteczek oraz wpływ ich strukturalnej budowy na chemiczne i fizyczne właściwości.

Na przykład, Richard Feynman zwrócił uwagę na interesujące właściwości tlenowców, gdy tworzą związki z wodorem. Tellur, selen, siarka i tlen po połączeniu z wodorem tworzą: tellurowodór (H2Te), selenowodór (H2Se), siarkowodór (H2S) i wodę (H2O). Trzy pierwsze z wymienionych związków chemicznych mają charakterystyczne temperatury wrzenia: H2Te — -21°C, H2Se — -41°C, H2S — -60°C. Te temperatury są charakterystyczne pod tym względem, że im lżejszy związek, tym niższą ma temperaturę wrzenia. Bo masa molowa tych związków wynosi: H2Te — 129,62 g/mol, H2Se — 80,98 g/mol,, H2S — 34,08 g/mol, natomiast H2O — 18,02 g/mol. Jak z powyższej zależności widać, woda (H2O) powinna mieć temperaturę wrzenia około -80°C, ale ona ma temperaturę wrzenia +100°C. Dlaczego tak się dzieje?

Niewątpliwie, przyczyna takiej rozbieżności tkwi w strukturalnej budowie atomowych jąder pierwiastków oraz w systemie rozmieszczenia potencjalnych powłok w protonach i neutronach. Te potencjalne powłoki nukleonów sumują się i tworzą potencjalne powłoki atomów, za pomocą których atomy łączą się ze sobą i tworzą cząsteczki chemiczne.

Jak konkretnie do tego wszystkiego dochodzi? To jest zadanie do rozszyfrowania dla AI.

Dla Twórców AI może być przydatny już istniejący komputerowy program AtomStand oraz pliki z rozszerzeniem .ato. Całość można skopiować na http://pinopa.narod.ru/AtomStand.rar .