Какой бы ни была физическая модель, все согласились с тем, что химические свойства атома зависят, в первую очередь, от его электронов. Поскольку они находятся снаружи, атомы могут образовывать связи, используя общие электроны. Когда атомы соединяются, возникают молекулы — в этом основной смысл химии. Поскольку атом в целом не имеет электрического заряда, число электронов равно числу протонов — это означает, что именно «атомный номер», а не атомный вес лежит в основе периодической зависимости, открытой Менделеевым. Однако в большинстве случаев атомный вес примерно вдвое больше атомного номера (в силу квантовых особенностей количество нейтронов примерно равно количеству протонов), так что обе величины дают практически одну и ту же последовательность элементов. Тем не менее, атомный номер — это более осмысленная величина с точки зрения химии, и именно он объясняет периодическую зависимость. Оказалось, что период 8 действительно играет важную роль, поскольку электроны обитают на различных «оболочках», которые вложены друг в друга, как матрешки. Для элементов в начале таблицы полная оболочка содержит ровно восемь электронов.

Оболочки последующих элементов становятся больше, поэтому период также возрастает. По крайней мере, именно это утверждал Джозеф Томсон (Дж. Дж.) в 1904 году. Современная теория более сложна и требует более трудоемких вычислений, поскольку опирается на квантовую механику и использует гораздо больше трех «фундаментальных» частиц. Тем не менее, основные выводы в ней те же самые. Как часто бывает в науке, поначалу простая история по мере развития становилась все более сложной, пока не устремилась к Волшебному Горизонту Событий большинства людей.

Но даже упрощенная история объясняет многие ранее непостижимые явления. К примеру, если атомный вес — это общее количество протонов и нейтронов, почему он не всегда выражается целым числом? Почему атомный вес хлора составляет 35,453? Оказывается, есть две разновидности хлора: одна содержит 17 протонов и 18 нейтронов (и, разумеется, 17 электронов по числу протонов), а другая — 17 протонов и 20 нейтронов (а электронов снова 17). Два лишних нейтрона увеличивают атомный вес до 37. Хлор, который встречается в естественных условиях, представляет собой смесь этих так называемых «изотопов» — в пропорции примерно 3 к 1. Два изотопа (почти) невозможно отличить химическим путем, потому что количество и расположение электронов у них одинаковое, а именно это и есть основа химии. Однако с точки зрения атомной физики они ведут себя по-разному.

Для неспециалиста должно быть понятно, почему волшебники НУ считали, что эта Вселенная создана в спешке и состоит из ущербных элементов.

Откуда же взялись все эти 113 элементов? Существовали ли они всегда, или появились по ходу развития Вселенной?

Судя по всему, в нашей Вселенной есть пять различных способов создания элементов:

1. Создайте новую Вселенную с помощью Большого Взрыва. В результате вы получите высокоэнергетическое («горячее») море фундаментальных частиц. Дождитесь, пока оно остынет (или просто возьмите то, которое сделали раньше…). Помимо обычной материи, вы, скорее всего, обнаружите множество экзотических объектов, например, крошечные черные дыры или магнитные монополи, но они очень быстро исчезнут, и по большей части останется только привычная для нас материя. В очень горячей Вселенной электромагнитные взаимодействия недостаточно сильны, чтобы преодолеть разрывы, но как только Вселенная станет достаточно холодной, фундаментальные частицы смогут объединяться благодаря электромагнитному притяжению. Единственный элемент, который непосредственно образуется таким способом — это водород, атом которого содержит один протон и один электрон. Правда, водорода у вас получится невероятно много: в нашей вселенной это пока что самый распространенный элемент, и почти весь он возник благодаря Большому Взрыву.