Математические модели в точных и гуманитарных науках (Зайцев В

pUSTX WIDOW DWA, I ONI ANTAGONISTI^NY (T. E. ODIN WID PITAETSQ DRU- GIM). dLQ OPREDELENNOSTI MOVNO S^ITATX, ^TO W OGRANI^ENNOJ OBLASTI PRIRODNOJ SREDY SOSU]ESTWUET POPULQCIQ MY[EJ ^ISLENNOSTX@ N1 I POPULQCIQ KO[EK ^ISLENNOSTX@ N2. eSLI KORMA DLQ MY[EJ DOSTATO^NO, "1 > 0, TOGDA KAK KO[KI PITA@TSQ MY[AMI, I TOLXKO MY[AMI { PRI OTSUTSTWII MY[EJ KO[KI WYMIRA@T, T. E. "2 > 0. sISTEMU URAWNENIJ

MOVNO W PROSTEJ[EM WIDE ZAPISATX KAK

GDE WSE WHODQ]IE FUNKCII I PARAMETRY STROGO BOLX[E NULQ. bOLEE TOGO, W NA^ALXNYJ MOMENT WREMENI N1 I N2 DOLVNY BYTX BOLX[E NEKOTO- RYH KRITI^ESKIH ZNA^ENIJ, PRI KOTORYH WID WYMIRAET BEZOTNOSITELXNO NALI^IQ KORMA. lEGKO POKAZATX, ^TO STACIONARNAQ TO^KA SISTEMY (34) { CENTR (RIS. 11), T. E. SISTEMA \NEGRUBAQ", I MALEJ[IE FL@KTUACII NEMEDLENNO WLEKUT NEOBRATIMYE IZMENENIQ AMPLITUDY KOLEBANIJ.

rIS. 11

tEM NE MENEE STACIONARNOE SOSTOQNIE USTOJ^IWO PO lQPUNOWU (NO NE ASIMPTOTI^ESKI), TAK KAK PRI BLIZKIH NA^ALXNYH USLOWIQH AMPLITU- DY KOLEBANIJ MALY (I SKOROSTI OGRANI^ENY). pERIOD MALYH KOLEBANIJ

RAWEN

2

T = p"1"2 ;

T. E. ZAWISIT TOLXKO OT \KO\FFICIENTOW PRIROSTA", NO NE ZAWISIT OT

51

\KO\FFICIENTOW PROVORLIWOSTI". iZ URAWNENIJ (34) SLEDUET, ^TO

W TE^ENIE PERIODA T . pRIBLIVENNOE RE[ENIE SISTEMY (34) DLQ MALYH

KOLEBANIJ IMEET WID

GDE A I a { KONSTANTY. tO^KA (N1; N2) NA FAZOWOJ PLOSKOSTI OPISYWAET

\LLIPS S CENTROM W STACIONARNOJ TO^KE

dOSTOINSTWA UKAZANNOJ MODELI O^EWIDNY: SISTEMA (34) INTEGRIRUETSQ W ZAMKNUTOM WIDE, MODELX O^ENX NAGLQDNA I UDOWLETWORITELXNO OPISY- WAET WZAIMODEJSTWIE POPULQCIJ. bOLEE TOGO, MODELX PRIGODNA I DLQ OPI- SANIQ WZAIMODEJSTWIQ DRUGIH ANTAGONISTI^NYH OB_EKTOW. oDNAKO, KAK SLEDUET IZ (35), FAZY MALYH KOLEBANIJ WSEGDA NAHODQTSQ W KWADRATURE, T. E. SO SDWIGOM NA =2.

2.6.|KOLOGI^ESKAQ MODELX: KONKURENCIQ ZA KORM

tEPERX PREDPOLOVIM, ^TO WIDOW DWA, NO ONI PITA@TSQ ODNOJ I TOJ VE PI]EJ, A DRUG DRUGA NE EDQT. tOGDA WOZNIKAET ANTAGONIZM DRUGOGO TIPA, A IMENNO, KONKURENCIQ. kAVDYJ IZ WIDOW W OTSUTSTWIE WZAIMODEJSTWIQ BUDET RAZWIWATXSQ PO ZAKONU (33) { ESLI PI]I DOSTATO^NO, ROST POPU- LQCII BUDET PROISHODITX PO \KSPONENCIALXNOMU ZAKONU, I ^ISLENNOSTX KAVDOGO WIDA N1, N2 BUDET IMETX POSTOQNNYE POLOVITELXNYE KO\FFI- CIENTY PRIROSTA "1, "2.

w REALXNOJ SITUACII, KOGDA \TI WIDY VIWUT NA OGRANI^ENNOJ TERRI- TORII, PI]A BUDET UMENX[ATXSQ PO MERE WOZRASTANIQ ^ISEL N1 I N2. pUSTX F (N1; N2) { KOLI^ESTWO PI]I, POEDAEMOJ W EDINICU WREMENI. |TA FUNKCIQ DOLVNA OBRA]ATXSQ W NULX ODNOWREMENNO S SUMMOJ N1 + N2 I MONOTONNO STREMITXSQ K 1 WMESTE S KAVDOJ IZ \TIH PEREMENNYH. sISTEMU URAWNENIJ, OPISYWA@]IH DINAMIKU OBEIH POPULQCIJ, MOVNO

52

W PI]E DLQ KAVDOGO IZ WIDOW. rASSMOTRIM \WOL@CI@ WZAIMODEJSTWIQ

POPULQCIJ, ISHODQ IZ NA^ALXNYH DANNYH N1(t0) = N10, N2(t0) = N20. mOVNO DOKAZATX, ^TO DLQ WSQKOGO KONE^NOGO INTERWALA (t0; T ) SU]E-

STWUET EDINSTWENNOE RE[ENIE IZ DWUH NEPRERYWNYH FUNKCIJ, ZNA^ENIQ KOTORYH ZAKL@^ENY MEVDU DWUMQ POLOVITELXNYMI ^ISLAMI, BOLX[EE IZ KOTORYH NE ZAWISIT OT KONCA INTERWALA T . |TO, W ^ASTNOSTI, OZNA^AET, ^TO N1 I N2 OSTA@TSQ OGRANI^ENNYMI.

sISTEMU (36) MOVNO PEREPISATX W WIDE

iNTEGRIRUQ \TO WYRAVENIE I PODSTAWLQQ NA^ALXNYE ZNA^ENIQ, POLU^IM

tAK KAK N1 OGRANI^ENO, TO SLEDOWATELXNO, N2 STREMITSQ K NUL@. tAKIM OBRAZOM, WTOROJ WID, U KOTOROGO WELI^INA "= IMEET MENX[EE

ZNA^ENIE, NA^INAET WYMIRATX I SO WREMENEM IS^EZAET, TOGDA KAK PERWYJ

53

WID PRODOLVAET SU]ESTWOWATX, I ^ISLO EGO INDIWIDUUMOW STREMITSQ K NEKOTOROMU KONE^NOMU NENULEWOMU PREDELU PRI t ! 1. eSTESTWENNO, WYMIRAET WID, BOLEE ^UWSTWITELXNYJ K NEHWATKE PI]I.

w PRIRODE NABL@DA@TSQ WZAIMODEJSTWIQ OPISANNOGO TIPA. kAK PRA- WILO, REZULXTATOM QWLQETSQ ODIN IZ SLEDU@]IH WOZMOVNYH:

1.bOLEE SLABYJ WID PRISPOSABLIWAETSQ K DRUGOJ PI]E ILI K DRUGOJ SREDE OBITANIQ.

2.bOLEE SLABYJ WID WYTESNQETSQ I MIGRIRUET NA DRUGU@ TERRITORI@.

3.bOLEE SLABYJ WID WYMIRAET I IS^EZAET.

pERWYJ ISHOD NABL@DAETSQ W HORO[O IZWESTNOM SLU^AE KONKURENCII ^ERNOJ I SEROJ KRYSY. sERAQ KRYSA SILXNEJ I ZNA^ITELXNO UMNEJ ^ER- NOJ, K TOMU VE ORGANIZACIQ I IERARHIQ SOOB]ESTW SERYH KRYS SU]E- STWENNO WY[E, ^EM U SOOB]ESTW ^ERNYH. w REZULXTATE ^ERNAQ KRYSA WSTRE^AETSQ NA TEH VE TERRITORIQH, ^TO I SERAQ, NO W MESTAH, W KOTO- RYH KOMFORTNOSTX PROVIWANIQ DLQ SERYH KRYS (S IH TO^KI ZRENIQ!) OKAZYWAETSQ NEDOSTATO^NOJ.

wTOROJ ISHOD HARAKTEREN, NAPRIMER, DLQ KONKURENCII EWROPEJSKOJ I AMERIKANSKOJ NORKI. aMERIKANSKAQ NORKA BYLA ZAWEZENA W eWROPU KAK PERSPEKTIWNYJ PU[NOJ ZWERX (BYSTROE RAZMNOVENIE I BOLEE PRO^NYJ MEH). eWROPEJSKAQ NORKA STALA POWSEMESTNO WYTESNQTXSQ KAK BOLEE SLA- BAQ I MALO^ISLENNAQ { WSE DALX[E I DALX[E NA WOSTOK. w NASTOQ]IJ

MOMENT WOZNIKLA NASTOQTELXNAQ NEOBHODIMOSTX SOZDANIQ REZERWACII DLQ EWROPEJSKOJ NORKI NA IZOLIROWANNOJ TERRITORII (NAPRIMER, NA kOMAN- DORSKIH OSTROWAH). mELKIE AREALY RASPROSTRANENIQ EWROPEJSKOJ NORKI, W KOTORYH AMERIKANSKAQ NORKA PO^EMU-TO \NE PRIVILASX", K SOVALENI@, NE MOGUT OBESPE^ITX GARANTII SOHRANENIQ WIDA.

tRETIJ ISHOD (WYMIRANIE CELYH WIDOW) ^ELOWE^ESTWO NABL@DAET UVE W TE^ENIE NESKOLXKIH WEKOW, KAK SLEDSTWIE NEPRODUMANNOGO PERESELENIQ WIDOW NA DRUGIE MATERIKI ILI SPONTANNOJ MIGRACII WIDOW, ^EMU QWNO SPOSOBSTWOWALA TEHNOGENNAQ DEQTELXNOSTX ^ELOWEKA (NAPRIMER, RAZWITIE

MORSKOGO TRANSPORTA PRIWELO K RASSELENI@ KRYS PRAKTI^ESKI PO WSEMU ZEMNOMU [ARU). pRI \TOM NAIBOLX[IE POTERI NESUT \NDEMIKI { WIDY,

RASPROSTRANENNYE LI[X NA OGRANI^ENNOJ TERRITORII I NIGDE BOLX[E NE WSTRE^A@]IESQ. bOLX[INSTWO IZ NIH NE MOGUT PRISPOSOBITXSQ K SU- ]ESTWOWANI@ I RAZMNOVENI@ W INOJ SREDE OBITANIQ.

2.7.aLXTERNATIWNYE SISTEMY VIZNI

w \TOM RAZDELE MY RASSMOTRIM TEORETI^ESKIE WOZMOVNOSTI SU]ESTWO- WANIQ VIZNI NA NEUGLERODNOJ OSNOWE. oGOWORIMSQ SRAZU { WSE NIVEPRI-

WEDENNYE RASSUVDENIQ NIKOIM OBRAZOM NE QWLQ@TSQ DOKAZATELXSTWOM

54

SU]ESTWOWANIQ TAKIH FORM VIZNI. rE^X IDET ISKL@^ITELXNO O WOZMOVNOSTI WOZNIKNOWENIQ STRUKTUR, KOTORYE W REZULXTATE \WOL@CII MOGUT PRIOBRESTI ^ERTY (PUSTX PROSTEJ[IH) VIWYH SU]ESTW.

pRIMEM SLEDU@]IE OGRANI^IWA@]IE PREDPOLOVENIQ.

1.mY BUDEM RASSMATRIWATX TOLXKO\ZEMNOPODOBNU@" VIZNX, T. E. PRED- POLAGAETSQ, ^TO L@BOE VIWOE SU]ESTWO IMEET OBOLO^KU, WNUTRI KO- TOROJ PROISHODQT VIZNENNYE PROCESSY. dLQ SU]ESTWOWANIQ VIWO- GO SU]ESTWA NEOBHODIMA GAZOOBRAZNAQ SREDA OBITANIQ, SODERVA]AQ NEOBHODIMOE KOLI^ESTWO WE]ESTWA DLQ DYHANIQ (\WOZDUH"), A TAKVE VIDKAQ SUBSTANCIQ DLQ PROTEKANIQ OBMENNYH PROCESSOW { \RASTWO- RITELX". pRI \TOM NE ISKL@^AETSQ I VIDKAQ SREDA OBITANIQ (SOSTAW KOTOROJ W OSNOWNOM SOWPADAET S RASTWORITELEM, SODERVA]IM WOZ-

DUH). iNYMI SLOWAMI, MY RASSMATRIWAEM WOZMOVNU@ MODELX \OBY^- NOJ" VIZNI, ISKL@^AQ \KRISTALLI^ESKU@" VIZNX I VIZNX NA OSNOWE \INFORMACIONNOGO POLQ".

2.dLQ POSTROENIQ MODELI NEOBHODIMO KAK MINIMUM UKAZATX TRI OSNOW- NYE SOSTAWLQ@]IE: VIZNEOBRAZU@]IJ \LEMENT, SOSTAW WOZDUHA I SO- STAW RASTWORITELQ, PRI \TOM ONI DOLVNY BYTX WPOLNE SOWMESTIMY W RAMKAH EDINOJ SREDY OBITANIQ.

3.tEMPERATURNYJ DIAPAZON SU]ESTWOWANIQ VIZNI MOVET BYTX SU]E- STWENNO [IRE, ^EM NA zEMLE. oN NE DOLVEN LI[X PROTIWORE^ITX AKSIOMAM P. 1, 2.

nAPOMNIM OSNOWNYE SOSTAWLQ@]IE FORM VIZNI, WOZNIK[IH NA zEM- LE. vIZNEOBRAZU@]IM \LEMENTOM QWLQETSQ UGLEROD (C), ATOMY KOTOROGO

OBLADA@T UNIKALXNOJ OSOBENNOSTX@ OBRAZOWYWATX SKOLX UGODNO DLINNYE CEPO^KI I WKL@^ATX W NIH (POMIMO WODORODA, KISLORODA I AZOTA) PRAKTI- ^ESKI L@BYE DRUGIE ATOMY (TEM SAMYM POROVDAQ OGROMNOE RAZNOOBRAZIE ORGANI^ESKIH I \LEMENTOORGANI^ESKIH SOEDINENIJ). pO PRI^INE WYSOKOJ REAKCIONNOJ SPOSOBNOSTI DYHATELXNOGO AGENTA { KISLORODA (O2) { W WOZ- DUHE SODERVITSQ LI[X 20,95 % KISLORODA (PO OB_EMU). oSTALXNOJ OB_EM ZANIMAET AZOT (N2, 78,09 %), ARGON (Ar, 0,93 %), UGLEKISLYJ GAZ (CO2, 0,03 %) I MENX[IE KOLI^ESTWA DRUGIH GAZOW. wSE SOSTAWLQ@]IE ATMOSFE- RY (KROME INERTNYH GAZOW) W TOJ ILI INOJ STEPENI OKAZYWA@T WLIQNIE NA BIOSFERU zEMLI.

kAKIE E]E \LEMENTY PERIODI^ESKOJ SISTEMY MOGUT PRETENDOWATX NA ROLX VIZNEOBRAZU@]IH? sOWER[ENNO O^EWIDNO, ^TO NA^INAQ S ^ETWER- TOGO PERIODA PERIODI^ESKOJ SISTEMY, SOSTAWLQ@]IE EE \LEMENTY OBNA- RUVIWA@T WOZRASTA@]U@ TENDENCI@ K OBRAZOWANI@ SOLEOBRAZNYH ION- NYH SOEDINENIJ I SME[ANYH OKISLOW, NE GOWORQ UVE O RAZNOOBRAZNYH KOMPLEKSAH. oDNOWREMENNO REZKO UMENX[AETSQ SPOSOBNOSTX OBRAZOWANIQ

55

CEPO^EK (W SILU P. 1 MY NE RASSMATRIWAEM IONY, IME@]IE STROENIE KLA- STEROW I SODERVA]IE SWQZI \METALL { METALL": TAKIE WE]ESTWA IME@T, KAK PRAWILO, KRISTALLI^ESKU@ STRUKTURU I MOGUT SLUVITX OSNOWANIEM LI[X DLQ \KRISTALLI^ESKOJ" VIZNI). pO\TOMU WOZMOVNYE \KANDIDATY" NA ROLX VIZNEOBRAZU@]IH \LEMENTOW SOSREDOTO^ENY W WERHNEJ ^ASTI PE- RIODI^ESKOJ SISTEMY. eSTESTWENNO PREDPOLOVITX TAKVE, ^TO \LEMENTY GLAWNOJ PODGRUPPY PERWOJ I WTOROJ GRUPP NE MOGUT SLUVITX VIZNEOB- RAZU@]IMI \LEMENTAMI, TAK KAK W SILU SWOEGO WYRAVENNOGO METALLI- ^ESKOGO HARAKTERA ONI OBRAZU@T MNOGO^ISLENNYE IONNYE SOEDINENIQ, NO NE SKLONNY K OBRAZOWANI@ KOWALENTNYH I WODORODNYH SWQZEJ, SLUVA]IH OSNOWOJ DLQ ORGANI^ESKIH I IM PODOBNYH SOEDINENIJ.

dALEE, \LEMENTY SEDXMOJ GRUPPY (GALOGENY) PROQWLQ@T SLI[KOM WY- SOKOE SRODSTWO K \LEKTRONU, DLQ NIH O^ENX HARAKTERNO OTRICATELXNO- ODNOWALENTNOE SOSTOQNIE, W KOTOROM OBRAZOWANIE CEPO^EK STANOWITSQ PRAKTI^ESKI NEWOZMOVNYM. |LEMENTY [ESTOJ GRUPPY (HALXKOGENY) BO- LEE SKLONNY K OBRAZOWANI@ CEPO^EK, W ^ASTNOSTI, SERA. oDNAKO VIDKIE SULXFANY H2Sn, n > 2 TERMODINAMI^ESKI NEUSTOJ^IWY I RASPADA@TSQ DO GAZOOBRAZNOGO SEROWODORODA I TWERDOJ SERY. iH PROIZWODNYE { POLI- SULXFIDY { BOLEE USTOJ^IWY, NO SRAWNITELXNO KOROTKIE CEPO^KI ATOMOW SERY NE OBESPE^IWA@T DOSTATO^NOGO KOLI^ESTWA I RAZNOOBRAZIQ SOEDINE- NIJ.

tAKIM OBRAZOM, OSTAETSQ RASSMOTRETX PREDSTAWITELEJ TRETXEJ, ^ET- WERTOJ I PQTOJ GRUPP. nIVE PRIWEDENY FRAGMENTY WTOROGO I TRETXE- GO PERIODOW TABLICY \LEMENTOW mENDELEEWA (\LEMENTY PERWOJ I WTOROJ GRUPP OPU]ENY, ODNAKO OSTAWLENY \LEMENTY [ESTOJ I SEDXMOJ, KOTORYE MOGUT SLUVITX OSNOWOJ DLQ WOZDUHA I RASTWORITELQ):

wO-PERWYH, ISKL@^IM AL@MINIJ I FOSFOR { PERWYJ IZ-ZA QWNO METAL- LI^ESKOGO HARAKTERA, WTOROJ { SLI[KOM SLABOJ SPOSOBNOSTI K OBRAZOWA- NI@ CEPEJ (IZWESTNY CEPI ILI CIKLY, SODERVA]IE LI[X DO PQTI ATOMOW FOSFORA) [8]. oSTAW[IESQ \LEMENTY (ONI NA FRAGMENTE TABLICY WYDELE- NY VIRNYM [RIFTOM) OBSUDIM BOLEE PODROBNO, I NA^NEM, ESTESTWENNO, S ANALOGA UGLERODA { KREMNIQ.

56

1. kREMNIJ (Si). w [8] UKAZYWAETSQ, ^TO SKLONNOSTX K OBRAZOWANI@

CEPEJ DLQ \LEMENTOW ^ETWERTOJ GRUPPY UMENX[AETSQ W RQDU

C Si > Ge Sn Pb;

I ESLI ALKANY CnH2n+2 SU]ESTWU@T BEZ OGRANI^ENIQ ^ISLA n, TO GID- RIDY KREMNIQ (SILANY) OHARAKTERIZOWANY LI[X DO [ESTOGO ^LENA RQDA Si6H14, A WYS[IE SILANY POLU^A@TSQ TOLXKO W SMESI I W NEBOLX[IH KOLI^ESTWAH. wSE SILANY O^ENX REAKCIONNOSPOSOBNY, SAMOPROIZWOLXNO WOSPLAMENQ@TSQ NA WOZDUHE, NO USTOJ^IWY W NEJTRALXNOJ I KISLOJ SRE- DAH. wMESTE S TEM W PRISUTSTWII OSNOWANIJ (DAVE IH SLEDOW) SILANY LEGKO GIDROLIZU@TSQ PO SHEME, OBY^NOJ DLQ SOEDINENIJ, SODERVA]IH GIDRIDNYJ WODOROD (\LEKTROOTRICATELXNOSTX WODORODA WY[E, ^EM KREM- NIQ; ANALOGI^NO GIDROLIZU@TSQ BORANY, SM. DALEE):

Si2H6 + (4 + 2n)H2O = 2SiO2 nH2O + 7H2:

kAZALOSX BY, KAKIM VE OBRAZOM KREMNIJ MOVET BYTX VIZNEOBRAZU@- ]IM \LEMENTOM? zAMETIM TEM NE MENEE, ^TO NAIBOLEE AGRESSIWNOJ SREDOJ DLQ NEMINERALXNYH SOEDINENIJ KREMNIQ OKAZYWAETSQ WODA I WOZDUH { OBY^NAQ SREDA OBITANIQ DLQ NA[EJ, UGLERODNOJ VIZNI. a PRI OKISLENII ILI GIDROLIZE OBRAZUETSQ KREMNEZEM SiO2 { NAIBOLEE OBY^NYJ MINERAL zEMLI...

w \TOM SMYSLE KREMNIJ I EGO SOEDINENIQ { ANTIPODY UGLERODA I ORGA- NI^ESKIH SOEDINENIJ, I PRI MODELIROWANII DANNOJ SITUACII W KAKOJ-TO MERE PRIMENIMA LOGIKA \OT PROTIWNOGO". nAIBOLEE AGRESSIWNYMI WE]E- STWAMI DLQ NA[EJ ZEMNOJ VIZNI QWLQ@TSQ PARALLELI K KISLORODU (WE]E- STWU DLQ DYHANIQ) I WODE (VIDKAQ SUBSTANCIQ) { SOOTWETSTWENNO, FTOR (F2) I FTORISTYJ WODOROD (PLAWIKOWAQ KISLOTA HF). kAK IZWESTNO, FTOR { E]E BOLEE SILXNYJ OKISLITELX, ^EM KISLOROD, A FTORISTYJ WODOROD (PO SWOIM FIZIKO-HIMI^ESKIM SWOJSTWAM) QWLQETSQ BLIZKIM ANALOGOM WODY: TEMPERATURA PLAWLENIQ HF SOSTAWLQET 83; 1 C, TEPLOTA PLAWLENIQ SOSTAWLQET 0; 9 KKAL/MOLX, ^TO BLIZKO K ZNA^ENI@ DLQ LXDA; TEMPERATU- RA KIPENIQ SOSTAWLQET +19; 4 C. tAKIM OBRAZOM, TEMPERATURNYJ DIA- PAZON SU]ESTWOWANIQ VIDKOJ FAZY (102; 5 C) PRAKTI^ESKI SOWPADAET S TAKOWYM DLQ WODY, HOTQ KREMNIEWAQ VIZNX DOLVNA BYTX \HOLODNOKROW- NEE" ZEMNOJ (^TO, WPRO^EM, HOTQ BY ^ASTI^NO ISKUPAETSQ BOLX[EJ \NER- GETIKOJ FTORA PO OTNO[ENI@ K KISLORODU). aNALOGI^NO WODE MOLEKULA FTORISTOGO WODORODA WESXMA POLQRNA ( = 1; 91, U WODY = 1; 85), OBLA- DAQ PRI \TOM REZKO WYRAVENNOJ SKLONNOSTX@ K ASSOCIACII PUTEM OBRA- ZOWANIQ WODORODNYH SWQZEJ PO SHEME H | F H | F . pLOTNOSTX (0; 99 G/SM3) I DI\LEKTRI^ESKAQ PRONICAEMOSTX (83; 6 PRI 0 C) VIDKO-

GO FTORISTOGO WODORODA O^ENX BLIZKI K ZNA^ENIQM \TIH PARAMETROW DLQ

57

WODY. w VIDKOM HF HORO[O RASTWORIMY MNOGIE SOLI ODNOWALENTNYH METALLOW I AMMONIQ, HUVE { SOLI ]ELO^NOZEMELXNYH \LEMENTOW. |TI RASTWORY PROWODQT \LEKTRI^ESKIJ TOK, ^TO OBUSLOWLENO DISSOCIACIEJ,

NAPRIMER

H2O + 2HF () H3O+ + HF2 :

tAKIM OBRAZOM, BLIZKAQ ANALOGIQ VIDKOGO FTORISTOGO WODORODA I WODY O^EWIDNA [7]. zAMETIM, ^TO W VIDKOM HF \LEKTROLITAMI STANOWQTSQ I MNOGIE ORGANI^ESKIE WE]ESTWA, TAKIE KAK \TANOL, BENZOL, GL@KOZA.

~TO VE KASAETSQ MNOGOOBRAZIQ HIMI^ESKIH SOEDINENIJ, TO SLEDUET WSPOMNITX, ^TO KREMNIJ SPOSOBEN OBRAZOWYWATX CEPO^KI O^ENX BOLX[OJ DLINY, ESLI W KA^ESTWE OSNOWNOGO ZWENA RASSMATRIWATX \MOSTIK", SODER-

VA]IJ KISLOROD

Si O Si :

w ^ASTNOSTI, IZWESTNY MNOGO^ISLENNYE LINEJNYE, CIKLI^ESKIE I \POPE- RE^NOS[ITYE" POLIMERY { SILOKSANY. w TOM, ^TO W \KREMNIEWOJ ORGA- NIKE" SODERVATSQ ATOMY DRUGIH \LEMENTOW (UGLERODA I KISLORODA) NET NI^EGO UDIWITELXNOGO { OSNOWOJ UGLERODNOJ VIZNI QWLQ@TSQ SOEDINENIQ, SODERVA]IE AZOT (AMINOKISLOTY, BELKI I DR.), A W RQDE DRUGIH VIZNENNO WAVNYH SOEDINENIQH IME@TSQ I DRUGIE GETEROATOMY (VELEZO, KOBALXT, FOSFOR, SERA). iNYMI SLOWAMI, VIZNX NA OSNOWE ODNOGO TOLXKO UGLERODA (S WODORODOM I KISLORODOM) NEWOZMOVNA. oDNAKO OTMETIM, ^TO WSE-TAKI WESXMA FANTASTI^NO WYGLQDIT \PERWOBYTNYJ OKEAN" IZ VIDKOGO FTORI- STOGO WODORODA W ATMOSFERE, SODERVA]EJ IZRQDNYJ PROCENT SWOBODNOGO FTORA, HOTQ IMENNO W TAKOJ SREDE MOVNO MODELIROWATX (ILI ISKATX?) \KREMNIEWU@ VIZNX".

2. bOR (B) I AZOT (N). mY BUDEM RASSMATRIWATX BOR I AZOT WME- STE, TAK KAK W OTDELXNOSTI \TI \LEMENTY WRQD LI MOGUT BYTX VIZNE- OBRAZU@]IMI; W NA[IH LOGI^ESKIH POSTROENIQH MY BUDEM ISHODITX IZ SLEDU@]IH FAKTOW:

1.bOR PROQWLQET NEOBY^AJNO WYSOKU@ SKLONNOSTX K OBRAZOWANI@ WO- DORODNYH MOSTIKOW { MNOGOCENTROWYH SWQZEJ, ^TO PRIWODIT K ANO- MALXNOMU STEHIOMETRI^ESKOMU SOSTAWU WODORODNYH SOEDINENIJ (BO- RANOW). oNI PO SOSTAWU QWLQ@TSQ POLNYMI ANALOGAMI WODORODNYH SOEDINENIJ ^ETYREHWALENTNOGO UGLERODA. wOOB]E PO SWOJSTWAM BOR BOLX[E POHOV NA KREMNIJ, ^EM NA AL@MINIJ ILI DRUGIE \LE- MENTY TOJ VE GRUPPY.

2.aZOT OBRAZUET ^REZWY^AJNO [IROKIJ KRUG SOEDINENIJ, BOLX[IN- STWO IZ KOTORYH SLEDUET RASSMATRIWATX SKOREE KAK ORGANI^ESKIE, ^EM NEORGANI^ESKIE WE]ESTWA. pO \LEKTROOTRICATELXNOSTI EGO PRE-

58

WOSHODQT TOLXKO KISLOROD I FTOR, K TOMU VE, W OTLI^IE OT SWOIH ANALOGOW, AZOT LEGKO OBRAZUET KRATNYE SWQZI.

3. aMMIAK NH3 { TRETXQ ANOMALXNAQ VIDKOSTX (NARQDU S H2O I HF). tEMPERATURY PLAWLENIQ 77; 8 C I KIPENIQ 33; 35 C AMMIA- KA, ANALOGI^NO WODE I FTORISTOMU WODORODU, QWLQ@TSQ ANOMALXNO WYSOKIMI PO SRAWNENI@ SO ZNA^ENIQMI, OVIDAEMYMI PRI \KSTRA-

POLQCII \TIH PARAMETROW DLQ KOWALENTNYH WODORODNYH SOEDINENIJ BOLEE TQVELYH \LEMENTOW SOOTWETSTWU@]IH GRUPP. |TA ANOMALIQ OB_QSNQETSQ OBRAZOWANIEM SILXNOJ WODORODNOJ SWQZI. kONE^NO, IN-

TERWAL VIDKOGO SOSTOQNIQ AMMIAKA WESXMA NIZKOTEMPERATURNYJ I DOWOLXNO UZKIJ, ODNAKO PO FIZI^ESKIM SWOJSTWAM AMMIAK POHOV NA WODU; SILXNAQ ASSOCIACIQ PROISHODIT WSLEDSTWIE POLQRNOJ PRIRO- DY MOLEKUL I SILXNOJ WODORODNOJ SWQZI. dI\LEKTRI^ESKAQ PRONI- CAEMOSTX DOSTATO^NO WYSOKA ( 22 PRI 34 C), PO\TOMU AMMIAK QWLQETSQ UDOWLETWORITELXNYM IONIZIRU@]IM RASTWORITELEM.

4.bOR I AZOT W RAWNYH KOLI^ESTWAH IZO\LEKTRONNY UDWOENNOMU KO- LI^ESTWU UGLERODA. pO\TOMU BOR I AZOT OBRAZU@T BOLX[OJ RQD SO- EDINENIJ (BORAZONOW), SOWER[ENNO ANALOGI^NYH ORGANI^ESKIM MOLE- KULAM (S TOJ LI[X RAZNICEJ, ^TO ONI BOLEE REAKCIONNOSPOSOBNY W SILU NALI^IQ W NIH DWUH RAZNYH \LEMENTOW).

oSNOWNOE SHODSTWO BORA S KREMNIEM I OTLI^IE OT AL@MINIQ SOSTOIT W TOM, ^TO BORNAQ KISLOTA, HOTX I SLABAQ, NE OBLADAET AMFOTERNYMI SWOJ- STWAMI, KAK Al(OH)3, QWLQ@]AQSQ K TOMU VE PREIMU]ESTWENNO OSNO- WANIEM; GIDRIDY BORA (KAK I KREMNIQ) LETU^I, SAMOPROIZWOLXNO WOS- PLAMENQ@TSQ I LEGKO GIDROLIZU@TSQ, ONI WOOB]E UNIKALXNY WSLEDSTWIE \LEKTRONODEFICITNOJ PRIRODY; LEGKIJ GIDROLIZ GALOGENNYH SOEDINENIJ BORA (KROME BF3) PRIWODIT K OBRAZOWANI@ BORNOJ KISLOTY (TO^NO TAK VE KAK GALOGENIDY KREMNIQ GIDROLIZU@TSQ DO KREMNIEWOJ KISLOTY).

o^ENX INTERESNY SOEDINENIQ BORA, SODERVA]IE UGLEROD (KARBORANY) I, OSOBENNO, AZOT. mNOGIE IZ NIH IZO\LEKTRONNY I IZOSTRUKTURNY UG- LERODNYM SOEDINENIQM. w KA^ESTWE PRIMERA ^A]E WSEGO PRIWODITSQ BORAZIN (ILI BORAZOL) { B3N3H6. oN NE TOLXKO ^REZWY^AJNO POHOV NA BENZOL C6H6 PO STROENI@ MOLEKUL, NO I OBLADAET ANALOGI^NYMI FI- ZI^ESKIMI I HIMI^ESKIMI SWOJSTWAMI. rAZLI^IE SOSTOIT TOLXKO W TOM, ^TO W BENZOLE SWQZI MEVDU ATOMAMI UGLERODA NEPOLQRNY, I AROMATI^E- SKOE QDRO NE SKLONNO K REAKCIQM PRISOEDINENIQ, W TO WREMQ KAK QDRO BORAZOLA WSLEDSTWIE SWOEJ POLQRNOSTI DOWOLXNO REAKCIONNOSPOSOBNO.

tAKIM OBRAZOM, IMEETSQ TEORETI^ESKAQ WOZMOVNOSTX SU]ESTWOWANIQ VIZNI NA OSNOWE \BOR { AZOT". w KA^ESTWE VIDKOJ SUBSTANCII MOVET SLU- VITX VIDKIJ AMMIAK. nE SOWSEM PONQTNO, ^TO IGRAET ROLX \WOZDUHA" { DIBORAN (B2H6, TEMPERATURA PLAWLENIQ 165; 6 C, KIPENIQ 92; 5 C)?

59

w ZAKL@^ENIE OTMETIM, ^TO ESLI FTORNYE ATMOSFERY NE IZWESTNY W OKRESTNOSTQH sOLNE^NOJ SISTEMY, TO AMMIAK QWLQETSQ DOSTATO^NO OBY^- NYM WE]ESTWOM { ON PRISUTSTWUET W ATMOSFERAH `PITERA (AMMIA^NYE OBLAKA) I sATURNA. mO]NAQ ATMOSFERA, SOSTOQ]AQ PREIMU]ESTWENNO IZ AZOTA, IMEETSQ I U SPUTNIKA sATURNA { tITANA.

2.8.zOLOTOE SE^ENIE I RQD fIBONA^^I

|TOT RAZDEL, KAK I PERWYJ PARAGRAF SLEDU@]EJ GLAWY, QWLQETSQ PE- REHODNYM OT OBLASTEJ NAUKI, TRADICIONNO S^ITA@]IMISQ TO^NYMI, K GUMANITARNYM. mY RASSMOTRIM FENOMEN ZOLOTOGO SE^ENIQ, W KOTOROM MNOGIE FILOSOFY, U^ENYE, ARHITEKTORY, MUZYKANTY WIDQT ODNO IZ NAI- BOLEE QRKIH PROQWLENIJ GARMONII PRIRODY.

mATEMATI^ESKOE OPREDELENIE ZOLOTOGO SE^ENIQ { DELENIE OTREZKA W SREDNEPROPORCIONALXNOM OTNO[ENII, KOGDA CELOE TAK OTNOSITSQ K BOLX-

pRI WSEJ KAVU]EJSQ PROSTOTE OPERACII DELENIQ W KRAJNEM I SREDNEM OT-

NO[ENII W NEJ SKRYTO MNOVESTWO INTERESNYH MATEMATI^ESKIH SWOJSTW I UNIKALXNAQ \SPOSOBNOSTX" WOZNIKATX W SAMYH NEOVIDANNYH OBLASTQH ^ELOWE^ESKOGO ZNANIQ I ISKUSSTWA. w MATEMATIKE NAIBOLEE IZWESTNYMI

SOOTNO[ENIQMI QWLQ@TSQ

GDE Uk { ^ISLA fIBONA^^I (Uk+2 = Uk+1 + Uk), A TAKVE TOT FAKT, ^TO

KAVDYJ ^LEN RQDA

0; 1; 2; 3; : : : ;

60