Выпуск 1464 2024-11-14 Лаборатория Наномир Когда реальность открывает тайны, уходят в тень и  меркнут чудеса ...  Пикотехнология белков  Издание второе. Исправленное и дополненное. Первая глава не сильно изменена, поэтому её можно прочесть в первом издании.   УДК 577.322.5:577.21:575.113.12 ББК 28.07:22.36:24.5 С 54 Рецензенты: д.ф.-м.н. ШУЛЬГА Сергей Михайлович; д.б.н. БОЖОК .Галина Анатольевна Соколик В.В., Кушелев А.Ю. С 54 Геометрия живого наномира. Пикотехнология белков ISBN 3659928623, 9783659928628 Величайший враг знания – не невежество, а иллюзия знания. Стивен Хокинг. Монография посвящена 3D-структуре молекул и полимеров живых систем. Дан анализ таких фундаментальных понятий, как физический объём атома, химическая связь, генетический код. На основе статистического анализа экспериментальных данных о структуре белка обосновано кодирование его вторичной структуры в геноме. Предложена таблица 3D генетического кода белков, которая легла в основу геометрического алгоритма программы декодирования вторичной структуры белка Binary_SS. Сформулирована гипотеза о триплетном кодировании ротамеров пептидной связи. Книга рассчитана на специалистов в областях молекулярной биологии, биоинформатики, биохимии, биофизики. The greatest enemy of knowledge is not ignorance, it is the illusion of knowledge. Stephen Hawking Sokolik VV, Kushelev AY Geometry live nanoworld. Pikotechnology proteins  The monograph is devoted to the 3D-structure of molecules and polymers in living systems. The analysis of such fundamental concepts as the physical volume of an atom, chemical bond, and genetic code is given. Based on the statistical analysis of experimental data on the structure of a protein, the coding of its secondary structure in the genome is substantiated. A table of 3D genetic code of proteins is proposed, which formed the basis of the geometric algorithm of the Binary_SS protein secondary structure decoding program. A hypothesis about the triplet coding of peptide bond rotamers is formulated. The book is intended for specialists in the fields of molecular biology, bioinformatics, biochemistry, and biophysics.   ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие рецензентов 5 Список принятых сокращений 9 Предисловие авторов 10 Введение 11 Глава 1. Пространственная структура атома 12 Глава 2. Химическая связь и структура молекул 52 Глава 3. Аминокислоты и пептидная связь 96 Глава 4. Структура белка 140 Глава 5. Фолдинг белка 200 Новизна идей или послесловие 238 Авторские публикации 239 Приложение 242   ПРЕДИСЛОВИЕ РЕЦЕНЗЕНТОВ В 21-м столетии в задаче моделирования нанообъектов таких как атом углерода, органические молекулы, пары комплементарных нуклеотидов и многих других используется кольцегранная модель строения атома. В монографии В.В. Соколик и А.Ю. Кушелева «Геометрия живого наномира. Пикотехнология белков» при помощи кольцегранного подхода к строению атома наглядно (образ – модель) реализуются различные виды, свойства и особенности межатомных взаимодействий, валентные углы в молекулах, разновидности химических связей и их соотношение. Кольцегранная модель реалистично объясняет гибридизацию электронов при формировании химических связей в молекулах, что является краеугольным камнем всей биохимии белкового мира, поскольку атомы углерода в состоянии sp3 -гибридизации своих электронов входят в состав скелета аминокислот и таким способом детерминируют углы между химическими связями в их молекулах, а в последующем и в структуре белка в целом. В монографии В.В. Соколик и А.Ю. Кушелева «Геометрия живого наномира. Пикотехнология белков» сформулирована идея композиционного генетического кода, кодирования ротамерии пептидной связи и структурного шаблона белка. Показано, что в геноме третьим нуклеотидом кодона детерминирован один из трёх ротамерных вариантов пептидной связи, которым аминокислотный остаток (закодированный дуплетом первых двух нуклеотидом кодона) присоединяется к растущей полипептидной цепи. Ротамерный вариант пептидной связи реализуется в процессе синтеза белка в рибосоме и поэтому с неё сходит индивидуальный структурный шаблон белка в соответствие с информацией, содержащейся в его гене. Данный механизм трансляции генетической информации является эволюционно новым. Его формирование у эукариот было обусловлено необходимостью синтеза больших и сложных белков в виде структурного шаблона, максимально приближенного к функциональной конформации этих белков, чтобы их фолдинг имел наибольшие эффективность и однозначность. У прокариот и органелл эукариот третий нуклеотид кодонов в генах небольших полипептидов ещё не является информационным, поэтому на нём и наблюдается воблирование. 6 Выше изложенные положения легли в основу алгоритма авторских компьютерных программ, которые по нуклеотидной последовательности мРНК позволяют смоделировать схему вторичной структуры и 3D-структуру индивидуального структурного шаблон любого белка. Эту первичную информацию о белке можно использовать в дальнейшем моделировании фолдинга функциональной конформации белка с учетом физ-химии его микроокружения, посттрансляционных модификаций, взаимодействия с лигандами методами молекулярной динамики и доккинга наравне с информацией о наиболее стабильном конформере, которую извлекают из рентгенограмм кристаллов белков. Преимущество данного подхода состоит в возможности быстрого моделирования индивидуальной пространственной структуры отдельной молекулы любого белка с точностью до электрона (пикотехнология), опираясь лишь на информацию о нём в геноме. То есть in silico воспроизводится трансляция генетической информации в индивидуальный структурный шаблон белка. Не исключено, что большинство белков именно из конформации своего структурного шаблона максимально быстро, а главное однозначно, фолдируют в нативную конформацию с минимумом свободной энергии, формиру таким образом «устойчивое большинство» конформационно лабильного белкового пула. Авторами монографии предложен современный, точный и удобный методологический подход в арсенале молекулярной биологии для моделирования пространственной структуры белков, исходя из той информации генома о них, которой располагает сама клетка. Итак, перед читателем книга, вводящая в мир идей и результатов, ориентированных на применение в протеомике кольцегранной модели и молекулярный полиморфизм, основанный на структурном разнообразии биомакромолекул. В этой области причудливым и невероятным образом пересекаются достижения многих областей современной науки: физики и химии, биологии и медицины, математики и информатики. Доктор физико-математических наук С.М. Шульга В настоящее время моделирование пептидов и белков относится к современным и востребованным методическим подходам, позволяющим не только дополнять, но и порой с успехом заменять условно гуманные эксперименты на лабораторных животных, касающиеся взаимодействия различных биогенных соединений с клеточными структурами. К сожалению, данными подходами владеют немногие естествоиспытатели, успешно работающие в своих областях наук. И в этом случае монография В.В. Соколик и А.Ю. Кушелева «Геометрия живого наномира. Пикотехнология белков» позволяет если не овладеть, то, по крайней мере, понять суть применяемых авторами методов построения моделей белков и их кодирования в геноме. Тем более, что книга очень увлекательно и доступно написана. Достигается эта легкость понимания материала тем, что в монографии четко прослеживается научная логика рассуждений и методических подходов авторов. Читателя знакомят с развитием теории строения атома, как с традиционными уже исторически устоявшимися сведениями, так и с новыми интерпретациями кольцегранной структуры атома и аппроксимации геометрии кольцегранной электронной оболочки архимедовыми телами. Авторы пользуются новой «системой координат», их пикотехнология – это технология электронного уровня, разрешение и точность которой сопоставимы с толщиной закольцованного луча-электрона (пикометр – 10-12 м) в атомах белка. Именно этот подход лежит в основе разработанного авторами геометрического алгоритма определения атомного радиуса. Одним из важнейших итогов материала монографии В.В. Соколик и А.Ю. Кушелева является реальная возможность с помощью законов геометрии макромира рассчитывать положения атомов в молекуле, не прибегая к квантовомеханическим функциям. Такие перспективы обеспечиваются ещё и закономерностями формообразования молекул, которые определены структурой внешних кольцегранных оболочек их атомов, которая, как показано авторами, типична для элементов каждой группы таблицы Менделеева. Сопоставление в монографии экспериментальных данных с представленными моделями протеиногенных аминокислот, рассчитанными геометрическим способом для шаблона многогранных моделей аминокислот, аргументирует убедительность и логич- 8 ность методологии авторов. Кроме моделей самих аминокислот авторы уточняют способ объединения их в полипептидах, возможность формирования трех видов ротамеров пептидной связи (R, 0 или L-ротамеров), которые интерпретируются авторами в качестве прототипов соответствующих конформеров вторичной структуры в белках. Через призму теории формирования внешней электронной кольцегранной оболочки атома авторы рассматривают последовательно весь геометрический процесс построения пептидов – от пространственной структуры аминокислот до вторичной конформации и этапов фолдинга белковой молекулы. Логичным фрагментом исследований, изложенных в монографии, является объяснение способа и механизма кодирования и декодирования информации о структурном шаблоне белка в геноме. Детально охарактеризованы декодированные в программах Molecular Constructor и Picotech В.В. Соколик и А.Ю. Кушелева структурные шаблоны белков в качестве субъектов последующего фолдинга. Представлен количественный сравнительный анализ декодированных структур с соответствующими экспериментальными моделями из базы данных PDB. Особое внимание уделено способам описания пространственной структуры белка и характеристике элементов вторичной структуры, а также современным методам моделирования in silico. Следует отметить, что данная монография актуальна не только как научный труд. Собственный интерес авторов к своей работе заражает, более чем полный массивный объем информации, увлекательная и яркая форма ее изложения и оформления делает монографию применимой также и в качестве учебника для студентов естественнонаучных специальностей, особенно таких, как биохимия, биофизика и биотехнология. Доктор биологических наук Г.А.Божок    СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ АР, Ra Атомный радиус АО Атомная орбиталь А.о. Аминокислотный остаток А.к. Аминокислота Вкк Вариант композиционного кода ДНК Дезоксирибонуклеиновая кислота КР Ковалентный радиус МО Молекулярная орбиталь НЧЭС Нарушение четности энергетического сдвига МС Молекулярный конструктор (программа В.В. Соколик) РПС Ротамер пептидной связи РСА Рентгеноструктурный анализ РЭ, R e Радиус электрона мРНК Матричная (информационная) рибонуклеиновая кислота тРНК Адапторная (транспортная) рибонуклеиновая кислота ТКК Таблица композиционного генетического кода ТФП Теория фундаментального поля ЭП Электронная плотность ЯМР Ядерный магнитный резонанс CASP Critical Assessment of Protein Structure Prediction DSSP Dictionary of Protein Secondary Structure (Словарь вторичной структуры белков) EMBL European Molecular Biology Laboratory (Европейская молекулярно-биологическая лаборатория) PDB Protein DataBank (База экспериментальных данных белков) PT Picotech (программа А.Ю. Кушелева) Binary_SS (программа нового поколения) R Радиус полувписанной сферы в правильный многогранник r Радиус вписанной сферы в правильный многогранник tRNAdb tRNA Data Bank (База экспериментальных данных тРНК)   ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ Главная цель, которую поставили перед собой авторы этой книги, это задействование возможностей и закономерностей пространственной геометрии атомов, точнее их электронных оболочек, в построении моделей белков. Почему пикотехнология белков? Мир, с которым мы привыкли иметь дело в обиходе, называют макромиром, базовой единицей измерения которого является метр (м). В конце XIX века был обнаружен микромир, характерным размером которого являются габариты атома – ангстрем (1Å – 10-10 м). На базе законов микромира создавалась современная нанотехнология (10^-9 м). Еще раньше был открыт мегамир, порядок величин в котором – размер галактик (30 парсек – 10^15 м). Поскольку эти миры имеют граничные размеры, значит за их пределами лежат другие миры, с иным характерным размером, на несколько порядков меньше ангстрема и больше парсека. Пикотехнология – это технология электронного уровня, разрешение и точность которой сопоставимы с толщиной закольцованного пучка-электрона (пикометр – 10^-12 м) в атомах белка. Читатель, который не намерен сразу вникать в физический смысл кольцегранной модели атома и химическое обоснование ротамерии пептидной связи, может пропустить первые две главы книги и начинать с принципов декодирования структуры белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности, а затем из любопытства вернуться к пропущенному. Мы не включили в данную книгу разделы о структуре ядра атома и взаимодействии нуклонов, а также большой материал о конформационной подвижности белковых молекул в зависимости от микроокружения. Такое ограничение обусловлено тем, что в геноме детерминированы прежде всего уникальные структуры белков, трансляция которых в ходе матричного синтеза определяет геометрию электронных поверхностей новосинтезированных белков независимо от микроокружения. Кроме этого мы по примеру выдающегося физика-астролога Стивена Хокинга стремились избегать любых формул. Авторы выражают благодарность друзьям и коллегам за обсуждение монографии и рады любым замечаниям, которые помогут её усовершенствовать. В.В. Соколик, А.Ю. Кушелев     ВВЕДЕНИЕ Общая схема построения монографии подчинена логике: «структура общего определяется упорядоченной структурой всех его компонентов». Руководствуясь этой установкой, в 1 главе представлены обоснования и новые интерпретации кольцегранной структуры атома, аппроксимация его физического объёма и геометрии кольцегранной электронной оболочки архимедовыми телами, а также приведен, разработанный авторами, геометрический алгоритм определения атомного радиуса. Во 2 главе выполнен анализ представлений о химической связи и гибридизации электронных орбиталей с позиций перекрывания не электронных плотностей, а вакантных мест во внешней кольцегранной электронной оболочке атомов при формировании молекул из них. С этих позиций охарактеризованы атомы элементов таблицы Менделеева. В 3 главе рассмотрен разработанный и реализованный в программах геометрический алгоритм расчета координат центров атомов в моделях аминокислот. Введено понятие ротамерии пептидной связи между аминокислотными остатками. Результаты модельных экспериментов показали, что повторение ротамеров пептидной связи обусловливает формирование спиралей. Мы их интерпретируем в качестве вторичной структуры белков. 4 глава посвящена способу кодирования и механизму декодирования информации о структуре белка в геноме. А именно приведен статистический анализ экспериментальных данных в пользу специфического детерминирования в геноме конформеров вторичной и третичной структуры белка, согласно предложенной таблице 3D генетического кода. Обсуждается заявленная гипотеза о триплетном кодировании ротамера пептидной связи. В последней 5 главе кратко изложены современные представления о фолдинге белка и охарактеризованы структуры 100 белков из базы PDB, декодированные в наших программах.   Глава 1. Пространственная структура атома Введение 13 Модели атомов 14 Орбитальная модель атома 16 Кольцегранная модель атома 19 Геометрический алгоритм определения атомного радиуса 38 Заключение 47 Литература к главе 1 48   Введение Так сложилось, что математику в биологию привнесли физики вместе с нерешённым физическим принципом неопределённости Гейзенберга в отношении электрона (неопределённость координат электрона в атоме сравнима с размерами последнего) и приближёнными моделями атома [1, 2]. Даже А. Энштейн не смог смириться с этим и заметил, что «Бог не играет в кости», на что Н.Бор отреагировал рекомендацией: «Эйнштейн, не говорите Богу, что делать» [3, 4]. Сложность проблем современной квантовой механики для элементарных частиц наиболее рельефно наблюдается на примере электрона. При воздействии на электрон измерительной аппаратуры, он совершенно меняет свою конфигурацию, практически локализуясь в материальную точку, обладающую «корпускулярно-волновым дуализмом» [5]. Хотя в том, что электрон – это волновой процесс, сомневаться уже не приходится. Таким образом, принцип неопределённости запретил учёным строить наглядные модели атомов, используя законы геометрии макромира. Однако молекулярным биологам крайне актуально понимать: как моделировать атомы, составляющие биополимеры (белки и нуклеиновые кислоты), и что детерминирует углы между химическими связями в них. В этой главе мы познакомимся с геометрией кольцегранных электронных оболочек атомов, которая собственно и определяет не только межатомные расстояния, но и торсионные углы между атомами в составе сложных молекул. Немного базовой информации: в 1860 г. на международном съезде химиков были приняты определения понятий молекулы и атома: атом – наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ; молекула – электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных ковалентными связями атомов. Решающим моментом в развитии теории строения атома было открытие электрона, природа которого до сих пор не находит единого толкования. С преемственностью моделей атома в истории физики и естествознания можно познакомиться в следующем разделе.    Модели атомов На рисунке 1.1 продемонстрирована эволюция представлений о структуре атома [6].     Орбитальная модель атома Данная модель является развитием планетарной модели. Химические свойства атомов определяются конфигурацией электронной оболочки и описываются квантовой механикой. Положение атома в таблице Менделеева определяется электрическим зарядом его ядра (то есть количеством протонов), в то время как количество нейтронов принципиально не влияет на химические свойства; при этом нейтронов в ядре, как правило, больше, чем протонов. Если атом находится в нейтральном состоянии, то количество электронов в нём равно количеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, а массовая доля электронов в общей массе атома незначительна [10]. Электрон в этой модели имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу. Благодаря волновым свойствам электроны в атоме могут иметь только строго определенные значения энергии, которые зависят от расстояния до ядра. Электроны, обладающие близкими значениями энергии, образуют энергетический уровень (рис. 1.2).   Он содержит строго определенное число электронов - максимально 2n^2 . Энергетические уровни подразделяются на s-, p-, d- и f- подуровни; их число соответствует номеру уровня. Состояние каждого электрона в атоме описывают с помощью четырех квантовых чисел: главного (n), орбитального (l), магнитного (m) и спинового (s). Первые три характеризуют движение электрона в пространстве, а четвертое - вокруг собственной оси. Главное квантовое число (n) определяет энергетический уровень электрона, удаленность уровня от ядра, размер электронного облака. Принимает целые значения (n = 1, 2, 3 ...) и соответствует номеру периода. Из периодической системы для любого элемента по номеру периода можно определить число энергетических уровней атома и номер внешнего энергетического уровня. Орбитальное квантовое число (l) характеризует геометрическую форму орбитали. Принимает значение целых чисел от 0 до (n - 1). Независимо от номера энергетического уровня, каждому значению орбитального квантового числа соответствует орбиталь особой формы. Магнитное квантовое число (m) характеризует положение электронной орбитали в пространстве и принимает целочисленные значения от -1 до +1, включая 0. Это означает, что для каждой формы орбитали существует (2l + 1) энергетически равноценных ориентаций в пространстве. Для s-орбитали (l = 0) такое положение одно и соответствует m = 0. Сфера не может иметь разные ориентации в пространстве. Для p-орбитали (l = 1) - 3 равноценные ориентации в пространстве (2l + 1 = 3): m = -1, 0, +1. Для d-орбитали (l = 2) - 5 равноценных ориентаций в пространстве (2l + 1 = 5): m = -2, -1, 0, +1, +2. Таким образом, на s- подуровне - одна, на p- подуровне - три, на d- подуровне - пять, на f- подуровне - 7 орбиталей. Спиновое квантовое число (s) характеризует магнитный момент, возникающий при вращении электрона вокруг своей оси. Принимает только два значения +1/2 и –1/2, соответствующие противоположным направлениям вращения. 18 Принципы заполнения орбиталей  Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов, у которых значения всех квантовых чисел (n, l, m, s) были бы одинаковы, т.е. на каждой орбитали может находиться не более двух электронов (c противоположными спинами).  Правило Клечковского (принцип наименьшей энергии). В основном состоянии каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной. Чем меньше сумма (n + l), тем меньше энергия орбитали. При заданном значении (n + l) наименьшую энергию имеет орбиталь с меньшим n. Энергия орбиталей возрастает в ряду: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d 4f < 6p < 7s  Правило Хунда. Атом в основном состоянии должен иметь максимально возможное число неспаренных электронов в пределах определенного подуровня. В основном (невозбужденном) состоянии атома все электроны удовлетворяют принципу минимальной энергии. Это значит, что сначала заполняются подуровни, для которых: 1) главное квантовое число n минимально; 2) внутри уровня сначала заполняется s- подуровень, затем p- и лишь затем d- (l минимально); 3) заполнение происходит так, чтобы (n + l) было минимально (правило Клечковского); 4) в пределах одного подуровня электроны располагаются таким образом, чтобы их суммарный спин был максимален, т.е. содержал наибольшее число неспаренных электронов (правило Хунда). 5) При заполнении электронных орбиталей атома выполняется принцип Паули. Его следствием является то, что энергетическому уровню с номером n может принадлежать не более 2n^2 электронов, расположенных на n^2 подуровнях   Кольцегранная модель атома В 1981 г. в своём буклете для выставки «Атом Снельсона» в Научном Центре Штата Мэриленд Балтимора К. Снельсон писал: Я решил дорисовать картину де Бройля. Я принял его материально-волновой электрон за физический объект. По моей гипотезе орбита электрона имеет свойство материи заполнять пространство. Т.е. траектория электрона обладает свойством упругости и ограничивает перемещение других электронов в пределах атома. Согласно этому предположению атом приобретает свойство не только электромагнитного, но механически упругого объекта (рис. 1.4). Моя модель помогает понять механику атома, т.е. как он излучает и поглощает свет, сохраняет устойчивость под давлением, организует электронные оболочки, виртуозно соединяется с другими атомами в молекулы и кристаллы, сохраняет спокойствие, несмотря на быстрое движение его электронов. Если окажется, что она не имеет никакого отношения к реальным атомам, тогда это просто невероятное изобретение ума. Его появление может раздражать тех, кто привык к обычным образам. «Атом должен выглядеть иначе!» – сказал один известный физик. Однако я надеюсь, что многим это будет интересно и даст повод подумать.   Стоячая волна де Бройля в модели Снельсона располагается на поверхности воображаемой сферы (рис. 1.4). Колебания точки показаны как ореол орбиты. Слева изображена вторая оболочка водородного атома. Две стоячих волK. Snelson 20 ны (две пучности и два узла) уложены вдоль экватора. Из-за произвольного вращения такой орбиты атом кажется сферическим. Справа – ореол орбиты с одной волной (одна пучность и один узел) в модели Снельсона. Единственная волна идентична одной из волн состояния с двумя волнами. Она не может охватить оболочку подобно экватору, поэтому движется по сфере как маленькое кольцо. Центр этого кольца не совпадает с центром атома и его длина вдвое меньше диаметра экватора, следовательно, фронт волны обходит кольцо с удвоеной частотой.    Мы привыкли представлять атом, в котором крошечные электроны носятся вокруг ядра, окружая ядро электронными облаками. В модели атома Снельсона орбиты электронов не пересекаются, не накладываются друг на друга, а только соприкасаются между собой. Они представляют собой кольца на мнимых сферических оболочках. В кольцегранной модели многоэлектронного атома Снельсона (1960 г.), электроны одной оболочки образуют непересекающиеся кольцевые орбиты. В атоме водорода нет силы, способной сместить центр орбиты из центра атома. Поэтому такие состояния неустойчивы. Они похожи на полку, куда электрон заброшен фотоном. Сваливаясь обратно, электрон излучает фотон. На рисунке 1.5 изображено 5 электронных оболочек атома. Переход с одной на другую сопровождается испусканием фотона соответствующего цвета. Энергия фотонов соответствует переходам от 5g, 4f, 3d, 2p к 1s (основному состоянию), соответственно. Сложные атомы устроены как концентрические сферы (принцип матрёшки). Число электронов в оболочках согласовано с периодической системой элементов. Подоболочки организованы условно и могут объединяться с другими подоболочками, формируя пространственно более экономичные структуры. В модели Снельсона два s-электрона и шесть p-электронов второй оболочки объединены в октаэдр из 8 кольцевых магнитов-электронов (рис. 1.6).   В экспериментах с кольцевыми магнитами (модель кольцевого тока в электронах) Кеннет Снельсон обнаружил 7 симметричных форм электронных оболочек, обладающих устойчивостью на сфере. Они содержат 2, 5, 8, 10, 14, 18 или 32 магнита, используя которые автор демонстрирует объединение электронов по принципу минимума энергии (рис. 1.7).   К. Снелсон так объясняет магнитные модели: «Мне часто говорят, что отношение магнитной силы к электрической для электрона в атоме не превышает 1%. Как такие слабые силы могут сблизить электроны? Я отвечаю, что силы притяжения к ядру и отталкивания от других электронов взаимно компенсируются на некотором расстоянии от ядра (электронной оболочке). После этого магнитные силы ориентируют электроны согласно принципу минимизации энергии» [12].     Предлагаемая модель снимает парадокс корпускулярно-волнового дуализма: кольцо олицетворяет волновой процесс циркуляции распределенного заряда по замкнутому контуру, что демонстрирует волновую природу частицы, а корпускулярные свойства объясняются ограниченностью процесса в пространстве. К кольцегранной модели атома А. Кушелев пришёл в 1988 г., разрабатывая модель эфира и элементарных частиц [15]. Самозамкнутый волновой процесс можно изобразить кольцом с выделенным направлением движения. В кольце движется электромагнитная волна (рис. 1.9 А). Устойчивые и самоповторяющиеся формы этих движений, являющиеся резонансными образованиями в эфире, представляют собой элементарные частицы (рис. 1.9 В). Устойчивость частиц связана со свойствами эфира или вакуума.   Кольцо (или тор) – простая осесимметричная форма замкнутого на себя потока энергии. Эта форма – упрощенная геометрическая модель электрона. Предлагаемая модель позволяет рассматривать спин как магнитный момент, возникающий в результате циркуляции по кольцу электрического заряда или движения фронта волны по замкнутой, близкой к кольцу траектории. В этом смысле кольцо-электрон напоминает магнит, один полюс которого (отрицательный) находится на верхней поверхности кольца, а второй (положительный) – на нижней (рис. 1.8 С). При противоположном направлении вращения электромагнитной волны (спин обратного знака) полюса магнита-кольца меняются местами. Движение фронта волны связано с тем, что по периметру тора, или кольца-электрона, укладывается нецелое число волн Комптона. В простейшем одноэлектронном случае радиус электрона совпадает с первой Боровской орбитой и связан c длиной волны Комптона соотношением: Re= l /(2p×a). Кольцегранный атом водорода включает положительно заряженное ядро и окружающую его область с отрицательным зарядом, в которой имеет место стационарный волновой процесс – электрон. Поэтому атом водорода выглядит как кольцо-электрон, в окрестности центра которого находится ядро-протон. Из-за быстрой смены плоскости вращения кольца электрон будет казаться сферой. По кольцу распределены узлы и пучности электромагнитных волн комптоновской длины (рис. 1.9 В). Но максимальная электрическая деформация кристаллоподобного эфира находится в центре электрона. При движении электромагнтной волны по кругу инерция этого движения превращается в инерцию покоя. Так и рождается масса покоя электрона. Следует отметить, что тороидальная (кольцевая) модель электрона вовсе не противоречит его квантово-механической интерпретации. Напротив, позволяет наглядно проиллюстрировать кажущиеся противоречия последней. Примеры. Величину угловой плотности распределения вероятности электрона в атоме описывают формулой следующей из определения волновой функции:   Сечение данного тора напоминает π-орбитали в атоме, а сечение сферы – s. Однако если абстрагироваться от заблуждения о том, что электрон имеет вид миниатюрного шарика, вращающегося в объёме этих орбиталей, совершенно очевидно, что электрон в виде волнового процесса имеет в общем виде форму тора и нет никакого риска, что при орбитальном вращении он будет испускать электромагнитные волны и очень быстро упадет на ядро. Другой пример: спин электрона, его масса и скорость вращения вокруг собственной оси. Поскольку спин ведёт себя как характеристика вращения электрона вокруг собственной оси, в квантовой механике возникает соблазн описать его как вращающийся шарик [16]. При этом следует вопрос, как быстро должен «вращаться» шарик? Момент вращения такого шарика выражают через скорость вращения точек его «экватора» формулами:   Если в качестве радиуса взять величину т.н. классического радиуса электрона r0= 2.8·10^-15м из теории рэлеевского рассеивания электронами электромагнитных волн, то V=3.5·10^10 м/с, что существенно больше скорости света. Даже если принять линейную скорость вращения электрона равной скорости света, то опять выходит неувязочка: радиус электрона становится r0= 3.3·10^-13 м, т.е. в 300 раз больше протона или нейтрона. При этом делается странный вывод о том, что, т.к. электрон – точечный объект (вплоть до 10^-18 м), то скорее всего момент вращения не является полной аналогией спина [17]. А теперь рассмотрим эту ситуацию в рамках кольцегранной модели атома, где в самом простом случае атома водорода его тор-электрон существенно больше точечного объекта. Если принять r0 Н= 0.7838137·10^-10м (см. выкладки на стр. 40), то V Н=1.25·10^6 м/с, что существенно меньше скорости света (с = 3·108м/с). Обращает на себя внимание, что поскольку радиус электронов различен как на различных электронных оболочках одного атома, так и на внешних электронных оболочках разных многоэлектронных атомов (табл. 1.3), то скорость их собственного вращения также будет принимать соответствующие значения. Причём, чем больше r0, тем меньше V. Поэтому скорость собственного вращения тора-электрона внешней электронной оболочки, например, цезия при r0 Сs= 2.36·10^-10м будет в 3 раза меньше рассчитанной выше для электрона водо- 28 рода (V Сs=4.15·10^5м/с). Детальнее с современными представления о моделях атома можно познакомиться в монографии Потапова А.А. «Ренессанс классического атома» [18]. В кольцегранной модели атома электронные оболочки состоят из колецэлектронов, которые взаимодействуют друг с другом, притягиваясь к ядру и отталкиваясь друг от друга. В зависимости от числа электронов, образуются электронные оболочки с разной геометрией. Два кольца будут располагаться в параллельных плоскостях. Так как кольца задают плоскости своим положением, то композиции более чем из трёх колец схожи с правильными выпуклыми многогранниками – телами Платона (рис. 1.11):   Как известно, правильные («Тела Платона») и полуправильные («Тела Архимеда» и «Тела Федорова») многогранники «красной нитью» пронизывают всю науку и являются источником многих оригинальных научных идей и концепций. Уже в «Началах» Евклида было доказано, что существует только 5 правильных многогранников, гранями которых могут быть равносторонний треугольник (тетраэдр, октаэдр и икосаэдр), квадрат (гексаэдр или куб) и, наконец, правильный пятиугольник или пентагон (додекаэдр). На этой основе Платон построил свою «Космологию». Главным в «Космологии Платона» является предположение о том, что атомы четырех «стихий» (Огонь, Воздух, Земля и Вода) имеют форму «правильных многогранников» (Огонь – тетраэдр, Воздух – октаэдр, Земля – гексаэдр, Вода – икосаэдр). Додекаэдру было отведено особое место: он считался «главной геометрической фигурой Мироздания», которая выражала Гармонию Вселенной. Атомы в виде додекаэдра составляют мировой эфир [19]. Правильные многогранники – самые энергетически и геометрически «выгодные» фигуры и природа этим широко пользуется. Кристаллы некоторых знакомых нам веществ имеют форму правильных многогранников. Так, куб передает форму кристаллов поваренной соли NaCl, монокристалл алюминиевокалиевых квасцов имеет форму октаэдра, кристалл сернистого колчедана FeS имеет форму додекаэдра, сурьмянистый сернокислый натрий – тетраэдра, бор – икосаэдра. Правильные многогранники определяют форму кристаллических решеток многих химических веществ и даже вирусов. В настоящее время появляется всё больше сообщений о том, что форму элементарных частиц тоже можно смоделировать с помощью Платоновских тел. В 2003 г. в Виннице (Украина) состоялась Международная конференция «Проблемы Гармонии, Симметрии и Золотого Сечения в Природе, Науке и Искусстве». На пленарном заседании этой конференции с большим интересом была заслушана лекция проф. Ю. Владимирова «Кварковый икосаэдр, заряды и угол Вайнберга». Доклад был опубликован в трудах конференции (Винница, 2003) [20]. Аннотация к статье гласит следующее: «Показано, что понятие поколений кварков и значения зарядов взаимодействий кварков связаны с дискретными симметриями икосаэдра, в 12 вершинах которого помещены левые и правые компоненты кварков шести ароматов. При описании икосаэдра в цилиндрических координатах имеются три варианта выбора оси симметрии: (1) через середины противоположных ребер, (2) через середины противоположных граней и (3) через противоположные вершины. Первый вариант позволяет определить три поколения кварков, второй – ввести четыре заряда, описывающих Z-взаимодействия кварков и вычислить угол Вайнберга, третий – определить квазиэлектрические заряды и ввести понятие квазипространств». На сайте Академии Тринитаризма была размещена статья Болдова И.А. «Геометрическая теория строения материи (элементарных частиц)» [21], основная идея которой состоит в построении «теории элементарных частиц» на основе правильных или полуправильных многогранников: «Тела Платона являются первичными элементарными формами, из которых состоят (частично или полностью) элементарные частицы. Форма неправильного многогранника частицы (или его частей) стремится принять форму тела Платона. Форма хотя бы одного из многогранников частиц, получаемых при распаде, более близка к форме тел Платона, чем исходная частица». Однако мы будем моделировать атомы не платоновыми телами, а архимедовыми, которые имеют грани из нескольких типов правильных многоугольников и лучше аппроксимируют шар. Архимедовы тела – это те же платоновы тела с усечёнными вершинами (рис. 1.12).   Очевидно, что при вращении любого из правильных многогранников также как и при вращении одного кольца-электрона в атоме водорода, будет создаваться иллюзия шара. Такую аппрокисмацию можно воспринимать как мгновенную фотографию: «остановись, мгновенье – ты прекрасно». Желательно добавить: не только прекрасно, но и информативно. Наличие у электрона кроме электрических (отрицательный единичный заряд) ещё и магнитных свойств является основной причиной образования в кольцегранном атоме устойчивых электронных оболочек. Они представляют собой наиболее симметричные фигуры, составленные из колец с учетом магнитного момента. Это фигуры, в которых соприкасающиеся магнитные кольца отличаются разной ориентацией направления магнитного момента относительно ядра. Вращение электрического заряда в кольце по часовой стрелке означает, что вектор магнитного момента направлен к ядру - “спин” со знаком “плюс”, в противоположную сторону – со знаком “минус”. В электронной оболочке электроны образуют пары в параллельных плоскостях по разные стороны от ядра, в которые входят электроны с различным знаком спина (рис. 1.8). Диаметр кольца-электрона переменный, поскольку параметры электрона как процесса зависят от условий среды, в которой он имеет место быть. Если рассматриваемый электрон находится в составе внутренней электронной оболочки, то на него сильнее действует электростатическое поле ядра. В такой ситуации электронная волна будет преломляться сильнее. Больше будет кривизна её траектории распространения. Таким образом, чем ближе находится электрон к ядру, тем меньше его диаметр. Данное обстоятельство объясняет, почему оболочки, состоящие из 18 и 32 электронов, оказываются внутри следующей электронной оболочки из 8 электронов. Кольца-электроны моделируют форму электрического поля оболочки. При этом каждый электрон, как и кольцо с током, имеет магнитное поле, силовые линии которого взаимодействуют с соседними кольцами: они их обхватывают, совпадая по направлению. Иначе говоря, кольцегранник (архимедово тело) изображает формы электрических силовых линий, а магнитные силовые линии окружают электрические, оставаясь им перпендикулярными (рис. 1.13). Целое количество волн, укладывающихся в кольце, хорошо иллюстрирует целочисленный параметр, известный как главное квантовое число (n). Наглядность кольцегранных моделей позволяет иллюстрировать физический смысл всех квантовых чисел.   В кольцегранной модели электронной оболочки кольца-электроны соприкасаются, при этом количество точек контакта определяет количество длин волн, которые могут быть уложенны в данном кольце. Число волн в кольце может быть различным в зависимости от оболочки. Например, в октаэдрической оболочке их три, а в двухэлектронной – две. В отличие от К. Снельсона, А. Кушелев объединил результаты двух великих учёных (Л. Де Бройля [22, 23] и А. Комптона [24]) и построил кольцевую модель электрона с формой Де Бройля, но с длиной волны Комптона. В его интерпретации электрон – это закольцованный луч электромагнитных волн, бегущих по кругу хороводом. В первом приближении закольцованный луч – это окружность. Если скорость волн в луче равна скорости света, радиус кольца равен первой боровской орбите в атоме водорода, а длина волны из эксперимента Комптона равна 1/137... длины первой боровской орбиты, то количество периодов волны в электроне чуть больше 137. Это число связывает заряд электрона с его инертностью, показывая, что число периодов волны влияет на величину инертности, не изменяя заряд, который, по всей видимости, отражает некое 33 геометрическое свойство, независимо от количества гребней волны, уложенных по кругу. В книге Суорца Кл.Э. "Необыкновенная физика обыкновенных явлений" читаем следующее: «...кинетическая энергия внешних электронов в атомах лежит в диапазоне от 1 до 10 электрон-вольт. Поэтому длины их волн имеют примерно такие размеры, как показывает уравнение (длина волны равна отношению постоянной Планка к импульсу). Поскольку эта длина волны превосходит размер атома, следует подчеркнуть, что в действительности нельзя рассматривать электрон движущимся по орбите вокруг ядра. В этом смысле электрон столь же велик, как и сам атом, и на самом деле ни в каком другом смысле об этом говорить нельзя» [25]. Из этих определений можно сделать вывод о том, что форму и размер атома определяет его внешняя электронная оболочка, которую в нашем случае мы будем аппроксимировать правильными многогранниками (рис. 1.12). Электрический потенциал кольцегранного электрона – это интеграл напряженности электрического поля (вектора Е), и хотя напряженность максимальна на расстоянии радиуса (re), интеграл имеет максимум в центре кольца (рис. 1.14). Поэтому потенциальная энергия связи будет минимальна, когда протон расположен точно в центре электрона, где и находится точка максимального потенциала.    А.Ю. Кушелевым были проведены эксперименты с кольцевыми магнитами, подтвердившие устойчивость моделей из 1, 2, 8, 18 и 32 магнитных колец. Наиболее устойчивыми оказывались модели, у которых на 1-ом энергетическом 34 уровне максимум два электрона, на 2-ом – 8, на 3-м – 18 электронов, на 4-м – 32 электрона и т.д. (рис. 1.8). Рисунок 1.15 иллюстрирует соответствие между масштабной, орбитальной и кольцегранной моделями атомов в составе молекул.   Рис. 1.15. Вид электронных уровней в масштабной, орбитальной и кольцегранной моделях молекул [6].   Легко видеть, что внешняя электронная оболочка в кольцегранной модели атома определяет не только его диаметр, но и валентные углы в молекулах 35 из этих атомов (рис. 1.16), а также конфигурацию атома в целом (рис. 1.15), чего нельзя сказать об орбитальной модели. Новые представления о кольцегранной структуре атома и природе электронов представлены в работах не только выше названных авторов, но и целой когорты исследователей конца ХХ – начала ХХI вв.: Bergman D., Lucas J., Snelson K., Ацюковский В.А., Беклямишев В.О., Бунин В.А., Власов А.Д., Дидык Ю.К., Канарев Ф.М., Осидак В.Н., Рамазанов Б.И., Сапогин Л.Г., Фоминский Л.П., Матора И.М. [26-36].    Рис. 1.16. Валентные углы в молекулах некоторых соединений [6]. Несколько слов о совместимости их моделей. Электрон изображается кольцом у таких исследователей, как: Bergman D., Lucas J., Snelson K., Ацюковский В.А., Власов А.Д., Дидык Ю.К., Канарев Ф.М., Кушелев А.Ю., Кожевников Д.Н., Соколик В.В. [15, 28-39]. Работоспособность модели демонстрируется их соответствием экспериментальным данным (рис.1.8). Нетривиальные модели электрона других авторов (Беклямишева В.О., Бунина В.А., Осидак В.Н., Рамазанова Б.И., Сапогина Л.Г., Фоминского Л.П. [40-43]) в волногранных моделях атомов могут иллюстрироваться более сложными моделями в виде изгибающегося кольца в пределах эквипотенциальной поверхности, образованной системой ядер взаимодействующих атомов (рис. 1.17). Преемственность моделей очевидна: замыкание контура, в котором движется электромагнитная волна.   Таким образом, кольцегранная модель атома является новым этапом в понимании структуры атома, его границ в пространстве, т.е. геометрической формы внешней электронной оболочки из колец-электронов. А также в представлениях о физическом смысле самого электрона не как материальной точки (корпускулы) или волны, а как процесса закольцованного движения электромагнитной волны, который можно отождествить с материальным объектом, занимающим место в пространстве и обладающим упругостью. Геометрический алгоритм определения атомного радиуса Согласно квантовой механике, атомы не имеют четких границ, но вероятность найти электрон на определенном расстоянии от ядра быстро убывает с увеличением расстояния от последнего (рис. 1.18). Поэтому атом наделяют некоторым определённым радиусом, полагая, что в сфере этого радиуса заключена подавляющая часть его электронной плотности (~ 90%).   В нашей работе аппроксимация атомов правильными многогранниками даёт возможность рассчитать атомные радиусы атомов, опираясь на экспериментальные данные об их ковалентных радиусах. Предположили, что ковалентные радиусы атомов соответствуют радиусу вписанной сферы в платоново тело (тетраэдр, гексаэдр, октаэдр и др.), а атомные радиусы – полувписанной. Сфера называется полувписанной в многогранник, если она касается всех его ребер, а вписанной – если граней (табл. 1.1). Расстояние между двумя атомами в молекуле (ковалентный радиус атома) в нашем случае это сумма длин перпендикуляров к граням правильных многогранников, т.е. радиусов, вписанных в них сфер. Объём же правильного многогранника в наибольшей степени соответствует объёму шара (V = 4 3 πr^3 ), ограниченного полувписанной в многогранник сферой (табл.1.2), поэтому её радиусом можно определять атомный радиус.     В таблице 1.3 приведены значения атомных радиусов атомов элементов таблицы Менделеева, рассчитанные квантово-механическим способом и по нашей формуле, которая опирается на геометрический алгоритм: AP = (R/r) × KP, где AP – атомный радиус, КР – ковалентный радиус, R/r – коэффициент соотношения радиусов полувписанных (R) и вписанных (r) сфер в правильные многогранники.   Коэффициент корреляции (ρ) между значениями атомных радиусов, рассчитанных квантово-механическим способом и на основе геометрического алгоритма, составляет 0.966, при этом абсолютные значения данного показателя различаются не более чем на 5%, что свидетельствует о дееспособности геометрического алгоритма в расчете габаритов атомов. Однако так хорошо обстоят дела не для всех атомов элементов Периодической системы. Например, для атомов инертных газов VIII группы таблицы Менделеева с полностью заполненной внешней (валентной) 8-ми электронной оболочкой в виде октаэдра квантово-механический подход даёт значения, существенно отличные от рассчитанных геометрическим способом (табл. 1.3). На наш взгляд, это обусловлено неточным определением ковалентного радиуса атомов этих элементов, поскольку они не способны формировать ковалентные связи. Поэтому мы рискнули по значениям их атомных радиусов уточнить ковалентные и получили меньшие в среднем на 38% значения (табл. 1.4).   И наконец, разберём два самых маленьких, самых лёгких и самых малоэлектронных, но от этого не самых простых в интерпретации их моделей, атома водорода (Н) и гелия (Не). 42 Атом водорода способен формировать ковалентные связи с атомами своего и других элементов таблицы Менделеева, достраивая их внешние электронные оболочки единственным электроном. Рассчитаем значение атомного радиуса атома водорода по формуле:   В заключении, оценим с помощью геометричесого алгоритма радиус электронов на внешней электронной оболочке атомов различных элементов таблицы Менделеева. Очевидно, что он будет различным и зависеть как от атомного радиуса, так и от вида многогранника, которым данный атом аппроксимируется (табл. 1.5). Таким образом, мы рассчитали радиусы электронов атомов (табл. 1.1 и 1.2).   Особого внимания заслуживает определение радиусов электронов самых лёгких атомов: водорода (Н) и гелия (Не). В атоме водорода геометрический алгоритм даёт значение радиуса электрона 0.7838137, что на 41% превышает его атомный радиус (0.55424) и свидетельствует о том, что электрон водорода расположен не экваториально, а на некотором расстоянии от протона, и вращается по граням тетраэдра: модель атома водорода Соколик (рис. 1.19). Два электрона атома гелия вращаются по граням икосаэдра, поэтому при его атомном радиусе 0.49 радиус электронов составляет 0.30448, что почти в 2,5 раза меньше, чем радиус электрона в атоме водорода.     Проф. Канарёв Ф.М., исходя из своего представления о том, что структуру атома определяет структура его ядра, высказал суждение о том, что 98,9% атомов углерода имеют плоскую структуру как в графите и только 1,1% атомов углерода в составе алмаза характеризуются трехмерной структурой (рис. 1.22). При этом автор утверждает, что ядро углерода из 6 нейтронов и 6 протонов из плоского (графит) преобразуется в объёмное (алмаз) только при наличии дополнительного (седьмого) нейтрона. Таким образом, всему органическому миру углерода было отказано в объёмности структуры.   Мы вынуждены были предложить собственную модель ядра атома углерода в органических соединениях из 6 нейтронов и 6 протонов, которая предполагает три оси симметрии декартовой системы координат, а, следовательно, и трёхмерность атомов углерода в составе объёмных органических молекул. 46 В этой модели все 6 нейтронов размещены на осях координат в окрестности точки пересечения (рис. 1.23). Также симметрично на осях координат декартовой системы к нейтронам примыкают 6 протонов, с которыми, в свою очередь, осе-симметрично взаимодействуют торы-электроны. Следует заметить, что не все 6 электронов атома углерода формируют единую электронную оболочку. На внешней электронной оболочке этого атома может находиться 2, 3 или 4 электрона в зависимости от наличия и вида гибридизации. Поэтому, как мы увидим в следующей главе, атом углерода может иметь ориентацию колецэлектронов по граням тетраэдра, гексаэдра, октаэдра или икосаэндра в составе С6Н6, СО2, СН4 или С60, соответственно.   В этой главе мы не акцентировали на пространственной структуре ядер других атомов. Подробно данная проблема освещена в работах Кушелева А.Ю., Канарева Ф.М., Болдова И.Я., Голубева С.Н. и др. [15, 46-49]. 47 Заключение В первой главе вы познакомились с новой концепцией кольцегранной модели атома, в которой преодолены противоречия предыдущих моделей. Иллюстрация корпускулярно-волнового единства электрона в виде кольцевой электромагнитной волны, характеризующейся электрическими, магнитными и упругими свойствами, дала возможность смоделировать атом в виде многослойных электронных оболочек из колец-электронов вокруг маленького центрированного ядра. В кольцегранной модели атома изжит принцип неопределённости Гейзенберга, поскольку понятия электрон (материальная точка) и его орбита движения (декартовы координаты в единицу времени) объединены в единое представление об электроне как о замкнутой электромагнитной волне, занимающей определённое место в пространстве в окрестности ядра атома и обладающей упругостью материальной частицы. Самое ценное прикладное качество кольцегранной модели атома заключается в том, что мы имеем возможность моделировать геометрию внешних электронных оболочек атомов и молекул, которая соответствует их собственной конфигурации. Бесспорно, вращение атомов по оси одинарных связей в составе молекул унифицирует их уникальные конфигурации до сферы. Но у нас остаётся смоделированная точка или форма отсчета этого вращения и, как мы выясним далее, совершенно определённые значения торсионных углов, кратных между собой. Литература к главе 1 1. Heisenberg W. Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik // Zeitschrift für Physik. – 1927. – № 43 – Р. 172- 198. English translation: J. A. Wheeler and H. Zurek // Quantum Theory and Measurement Princeton Univ. Press. – 1983. – Р. 62-84. 2. Веселов М.Г., Лабзовский Л.Н. Теория атома: Строение электронных оболочек. М.: Наука, 1986. – 328 с. 3. Письмо Максу Борну от 12 декабря 1926 г, цит. Einstein, The Life and Times ISBN 0-380-44123-3 4. Introducing philosophy of religion. Chad Meister. Routledge is an imprint of the Taylor, London/New Work, 2009, 254. 5. Андронов Г.Ф. Сложность элементарных частиц: Структура и природа происхождения микромира. Изд.2, испр. и доп., 2010, 216 с. 6. Кожевников Д.Н. Создание и использование комплекса моделей атомов и молекул для изучения строения вещества в курсе химии средней школы // Дисс. на соиск. ученой степени кандидата педагогических наук, 2004. – 171 с. 7. Rutherford E. The scattering of α and β particles by matter and the structure of the atom // Philosophical Magazine. – 1911. -- Series 6, 21. – P. 669-688. 8. Bohr N. On the constitution of atoms and molecules, Part I // Philosophical Magazine. – 1913. – 26. – С.1–24. 9. Шрёдингер Э. Волновая теория механики атомов и молекул// УФН. – 1927. – 7. – С. 176–201. 10.Вихман Э. Квантовая физика: Учеб.руководство: 3-е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1986. – 392 с. 11.Snelson K. Portrait of the atom / Exhibition booklet. Baltimore’s Maryland Science Centre. – 1981. 12.Snelson K. A design for the atom // Industrial design. – 1963. – № 1. – P. 48–57. 49 13.Огжевальский З.И. Пространственные модели атомов, молекул и кристаллов. Москва, 1972. – 118 c. 14.Протодьяконов М.М., Герловин И.Л. Электронное строение и физические свойства кристаллов. - М.: Наука, 1975. – 359 с. http://www.nanoworld.org.ru/data/20061011/20070101/index.htm. 15.Кушелев А., Полищук С., Писаржевский С. Формы, механизмы, энергия наномира: Доступна ли энергия эфира для космических полётов? // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. – 2002. – № 6. – С.72–76. 16.Uhlenbeck G.E., Goudsmit S. Spinning electrons and the structure of spectra // Nature. – 1926. – 117. – P. 264—265. 17.Игнатов С.К. Квантовая химия. Ч.1. Квантовая механика и строение атома. 92 с. http://bib.convdocs.org/v36830/?cc=1&view=pdf. 18.Потапов А.А. Ренессанс классического атома. М.: Наука. 2011. с. 444. 19.Платон. Тимей 27 d5 – 28 a5 / Перевод С. С. Аверинцева / Собр. соч. в 4-х томах. Том 3. М.: «Мысль». 1994, c. 432. 20.Владимиров Ю.С. Кварковый икосаэдр, заряды и угол Вайнберга. Сборник трудов Винницкого аграрного университета "Проблемы Гармонии, Симметрии и Золотого Сечения в Природе, Науке и Искусстве". - Издательство Винницкого аграрного университета, 2003, вып. 15. 21.Болдов И.А. Геометрическая теория строения материи // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.13171, 03.04.2006. http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001b/00160203.htm 22.De Broglie L.A tentative theory of light quanta // Philosophical Magazine. – 1924. – 46. – P. 446–458. 23.De Broglie L. Recherchessur la théorie des quanta (Researches on the quantum theory), Thesis, Paris, 1924. 24.Compton A.H. A Quantum theory of the scattering of X-rays by light elements // Physical Review. – 1923. – 21(5). – P. 483 – 502. 25.Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений. Т.2, Москва, Наука, 1987. – C. 340. 50 26.Bergman D.L., Lucas J.P.Sprinning charged ring model of electron yielding anomalous magnetic moment // Reprinted. Used by permission of Galilen Electrodynamics. – 1990. – 1. – P. 63-67. 27.Bergman D. L., Lucas J. P., Charles W. Physical Models for Elementary Particles, Atoms and Nuclei / Presented at IVth International Conference: Problem of Space, Time and Motion. – St. Petersburg, September 1997. 28.Lucas J. A Physical Model for Atoms and Nuclei //Galilean Electrodinamics, January/February 1996. – 7 (1). – Р. 3-12. 29.Бунин В. А. Математика и трудности физики // Сознание и физическая реальность. – М.: изд. Фолиум, 1997. – 2 (2). – С. 71-79. 30.Кожевников Д.Н. Кольцегранные модели молекул // ЖФХ, 1996. – 70 (6). – С. 1134-1137. 31.Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 70 с. http://rusnauka.narod.ru/lib/phisic/acukov/3/index.html 32.Власов А.Д. Классическое направление в квантовой механике. – М.: МРТИ РАН, 1993. – 229 с. 33.Канарев Ф.М. Кризис теоретической физики. – Краснодар КГАУ, 1998. – 200 с 34.Осидак В.Н. Электрон: внутренняя структура// Физическая мысль России, – М.: РИА ”Кречет”, 1996. – № 2. – С. 49-59. 35.Дидык Ю.К., Уразаков Э.И. Сборник проблемных лекций по физике: Учебное пособие. – ВВВСКУ: Дубна, 1990. – 62с. 36.Матора И.М. Кольцевая электромагнитная модель заряженного лептона: Сообщение Объединённого института ядерных исследований – Дубна: ОИЯИ, 1991. – 4 с. 37.Кушелев А.Ю., Соколик В.В. Пикотехнология – новый подход в моделировании пространственной структуры белка // Заочная Международная научно-практическая конференция «Современная наука: тенденции развития», Краснодар: НИЦ Априори. – 2012. – С. 203-207. 38.Кожевников Д.Н. Моделирование форм электронных оболочек атомов и молекул химических соединений с помощью упрощенной модели 51 электрона в виде замкнутого контура с током//Сб. науч. ст. (Материалы Международного Научного Конгресса 22-27.06.1998г.) – СПб.:Издво Политехника, 1999. – С. 40–47. 39.Соколик В.В. Способ моделирования пространственной структуры белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности // Биофизический вестник. – 2010. - Вип. 24 (1). – С. 31-45. 40.Беклямишев В.О. Теория вакуума. Ч.1.– СПб.: ООО “Конгресс”, 1998. – 104 с. 41.Осидак В.Н. Электрон: внутренняя структура// Физическая мысль России, – М.: РИА ”Кречет”, 1996. – № 2. – С. 49-59. 42.Рамазанов Б. И. Физика эфира и природа сил / Проблемы пространства, времени, тяготения: Материалы 3-ей Международной конференции 22-27. 05.94. – СПб.: изд-во Политехника, 1995. – С. 175-185. 43.Сапогин Л. Г. Наглядный микромир. – Техника молодежи, 1989. – № 1. – С. 40–45. 44.Шрёдингер Э. Избранные труды по квантовой механике. М.: Наука, 1976. – С. 339. 45.Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание. Краснодар, 485 с. http://kubagro.ru/science/prof.php?kanarev. 46.Канарёв Ф.М. Физхимия микромира. Том 1. 15-е издание. Краснодар, 2012. – 290 с. http://kubagro.ru/science/prof.php?kanarev. 47.Мыльников В.В. Визуализация моделей атомов, молекул, ионов и кластеров.http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/11938.html 48.Болдов И.А. Геометрическая теория строения элементарных частиц / http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001b/00160203.pdf 49. Голубев С.Н., Голубев С.С. Взгляд на физический микромир с позиции биолога. – Владивосток: «Дальнаука», 2009. – 245 с. 52  Продолжение следует... Приглашение к сотрудничеству На базе научного открытия нами создан онлайн-сервис по определению структуры белковых молекул. Теперь мы сможем зарабатывать вместе. По старой технологии определение одной структуры белка обходится примерно в 10 000 евро, а ждать нужно от 2 месяцев до 3 лет. По новой технологии структура определяется в 1000 раз точнее и в миллиард раз быстрее. 80% от найденного Вами заказа принадлежат Вам, как менеджеру. Наш лозунг: "В 1000 раз лучше, в 1000^3 быстрее и в 1000 раз дешевле!" Ваша задача заключается в размещении рекламы на онлайн-сервис белковых структур. Рынок этих структур очень большой и продолжает стремительно расти. Ежедневно кто-то оплачивает до 60 структур по средней цене 10 000 евро за штуку. Новая технология позволила на одном персональном компьютере за неделю определить структуры всех 115 000 белков человека, для которых известна нуклеотидная кодирующая последовательность. При этом качество результата, полученного по новой технологии в 1000 раз выше по точности, в миллиард раз по быстродействию и в 30 раз шире по номенклатуре белковых молекул. Единственное, что нам сегодня не хватает - рекламы. Как получить Вашу первую зарплату менеджера? Найти заказчика белковых структур  и убедить его заказать за счёт лаборатории Наномир пробный заказ. Когда заказчик распробует новую технологию, он начнёт делать коммерческие заказы. С первого коммерческого заказа менеджер получает 80%. С последующих заказов процент будет постепенно уменьшаться, но с первого заказа другого заказчика менеджер снова получит 80%. Зарплата менеджера может достичь миллиона евро в день. И это не предел.     Инвестирование научных проектов Приглашаем инвесторов и меценатов. Как продвинуть цивилизацию на новый уровень своего развития и получить при этом огромные прибыли? - Вложить деньги в научные разработки. Новейшие виды экологически чистых и мощных источников энергии, средство для продления жизни,  высокие технологии. Все это реально создать в ближайший год-два при наличии достаточного финансирования. Готовые коммерческие продукты   1. Online service PROTEIN PICOTECHNOLOGY 2. Сверхдобротные одномодовые диэлектрические резонаторы в т.ч. с большим диапазоном перестройки 3. Станки для производства высокодобротных одномодовых резонаторов  4. Технология изготовления сапфировых линз  5. Магнитный тороидально-сферический конструктор Проекты 01 Ruby Emdrive (Микроволновый двигатель без реактивной струи) 02 Ruby Power Source (Микроволновый источник энергии)  03 Средство продления жизни (Возвращение молодости) 04 Октаэдрический редуктор 05 Шестеренчатая передача Кушелева 06 Магнитный подвес-стыковка-герметизация модулей 07 Ионно-микроволновый фрактальный излучатель 08 Гибкий отражатель из жестких элементов 09 Энциклопедия "Наномир" 10 Экспертиза 11 Конструктивные компьютерные игры 12 Интеллектуальный кодовый замок 13 Очки кругового обзора 14 Тетраэдрический сканер 15 Программируемая архитектура 16 Источник энергии промышленной частоты 17 Источник энергии постоянного тока 18 Монокристаллическая видеокамера 19 Система определения активных участков белка 20 Тераваттный лазер непрерывного действия 21 Бактериальный синтез алмазов 22 Шестеренчатые передачи с тремя степенями свободы 23 Сверхсветовая связь 24 Безосевая шестеренчатая передача 25 Aктивный язык программирования 26 Телевидение миллиметрового и оптического диапазонов 27 Микроволновая архитектура 28 Компьютерный экран из автономных элементов 29 Чтение / запись ДНК 30 Сверхсветовая локация / зрение 31 Нейтрализатор акустического сигнала Коммерческое предложение:  Виктория Соколик: Уважаемые коллеги, Вашему вниманию предоставляется услуга -- моделирование 2D и 3D структуры любого белка без ограничений в его размере и степени изученности с помощью программного обеспечения, базирующемся на принципиально новом подходе декодирования нуклеотидной последовательности, детерминирующей данный белок. Всё, что необходимо от заказчика, это нуклеотидная последовательность мРНК интересующего его белка (или код этой нуклеотидной последовательности в EMBL, или хотя бы код самого белка в PDB). В течение 1-3 суток мы готовы предоставить Вам схему вторичной структуры заказанного белка (2D), модель его пространственной структуры (3D) в виртуальном пространстве, а также файл .pdb с координатами каждого атома белка.  Файл .pdb может быть использован по аналогии с файлами закристаллизованных белков из PDB банка для дальнейшего конформационного анализа белка методами молекулярной динамики с учётом физико-химической специфики микроокружения белка или его взаимодействия с лигандами. Таким образом, Вы сможете максимально быстро удобным для Вас способом (по электронной почте, на сайте либо на электронном носителе) получить информацию о структуре Вашего белка.  Сотрудничество может быть различным: - участие в научных дискуссиях на форуме (конструктивное) - совместное создание коммерческого продукта - поиск инвесторов - выступить менеджером по продаже готовых коммерческих продуктов  - конструктивные предложения по продвижению идей лаборатории Наномир - содействие в проведении экспериментов и т.п. - написание совместных научных статей и т.п. - материальный вклад (денежный или обеспечение оборудованием и материалами)   Пожалуйста, сообщайте о своем вкладе, чтобы мы зачли Вас как партнера лаборатории Наномир. Telegram: https://t.me/nanoworldlab Приглашение в группу: https://t.me/nanoworld_discussion  WhatsApp: +7 926 850-54-22 mail: kushelev20120@yandex.ru О способах финансирования можно спросить по электронной почте и на телеграм-канале.  Огромное спасибо всем за помощь и поддержку!