Особые симметрии: теория групп периодической системы

По сей день, спустя сто пятьдесят лет после открытия Менделеева, общая структура периодической системы не получила объяснения в терминах квантовой механики. В этой непростой ситуации несколько ученых в 1970-х годах предприняли поиск симметрий, скрытых в периодической таблице. Их целью было объяснить структуру таблицы средствами теории групп. Мы утверждаем, что эта программа исследования симметрий потребовала важного сдвига парадигмы в понимании природы химических элементов. По существу, идея заключалась в том, чтобы рассматривать химические элементы не как частицы, а как состояния суперчастицы. Мы показываем, что источником вдохновения для этого послужила физика элементарных частиц, и в особенности предложение Гейзенберга рассматривать протон и нейтрон как различные состояния нуклона. Мы подробно анализируем последнюю работу Гейзенберга о природе элементарных частиц и объясняем, почему демóкритовская картина материи перестала применяться в современной физике, уступив место платоновской картине, основанной на симметрии. Мы показываем, как платоновская философия Гейзенберга стала господствующей в области физики элементарных частиц и достигла кульминации в классификации адронов Гелл-Манном в рамках «восьмеричного пути». Мы утверждаем, что именно успех подхода Гейзенберга в физике элементарных частиц положил начало теоретико-групповому подходу к периодической таблице. Мы объясняем, как этот подход был применен к множеству химических элементов посредством критического рассмотрения работ российского математика Абрама Ильича Фета и турецко-американского физика Асимa Орхана Барута, а затем формулируем некоторые заключительные соображения.