ภาคผนวก
“องค์ประกอบเชิงสถาปัตยกรรมของเอกภพ”
นี่คือสำนวนที่สารานุกรมวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ใช้พรรณนาธาตุต่าง ๆ. มีธาตุหลากหลายน่าทึ่งในโลกของเรา; บางชนิดก็หายาก; บางชนิดก็มีอยู่ดาษดื่น. ธาตุบางชนิด เช่น ทองคำ เป็นที่ดึงดูดสายตามนุษย์. บางชนิดเป็นก๊าซที่เรามองไม่เห็น เช่น ไนโตรเจนและออกซิเจน. ธาตุแต่ละชนิดประกอบขึ้นด้วยอะตอมอย่างหนึ่ง. วิธีที่อะตอมถูกสร้างขึ้นและวิธีที่มันสัมพันธ์กัน แสดงให้เห็นถึงการจัดระเบียบที่น่าครั่นคร้ามและไม่สิ้นเปลือง เรียงลำดับคล้ายแผนภูมิ.
ประมาณ 300 ปีก่อน มนุษย์รู้จักธาตุเพียง 12 ชนิดเท่านั้น ได้แก่ พลวง, สารหนู, บิสมัท, คาร์บอน, ทองแดง, ทองคำ, เหล็ก, ตะกั่ว, ปรอท, เงิน, กำมะถัน, และดีบุก. เมื่อค้นพบมากขึ้นเรื่อย ๆ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตว่าธาตุต่าง ๆ มีการเรียงลำดับอย่างชัดเจน. เนื่องจากมีช่องว่างในลำดับธาตุ นักวิทยาศาสตร์อย่างเช่น เมนเดเลเยฟ, แรมเซย์, โมสลีย์, และบอร์ จึงตั้งทฤษฎีว่าด้วยการมีอยู่ของธาตุที่ไม่รู้จักและลักษณะเฉพาะของธาตุเหล่านั้น. ธาตุดังกล่าวถูกค้นพบในเวลาต่อมาตามที่ได้ทำนายไว้. ทำไมพวกนักวิทยาศาสตร์จึงทำนายได้ว่าจะต้องมีรูปแบบของสสารซึ่งไม่เป็นที่รู้จักในเวลานั้น?
ธาตุต่าง ๆ เรียงลำดับโดยอาศัยเลขอะตอมหรือจำนวนโปรตอนในอะตอมของธาตุนั้น ๆ. นี่เป็นกฎที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว. ด้วยเหตุนี้ ตำราต่าง ๆ ในโรงเรียนจึงสามารถแสดงตารางธาตุได้ในแนวนอนและแนวตั้ง โดยเริ่มกับไฮโดรเจน, ฮีเลียม, และอื่น ๆ.
แมกกรอว์-ฮิลล์ เอ็นไซโคลพีเดีย ออฟ ไซเยนซ์ แอนด์ เทคโนโลยี ให้ข้อสังเกตว่า “ตลอดประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ มีการจัดระบบไม่กี่อย่างที่อาจทัดเทียมกับตารางธาตุที่เผยให้เห็นอย่างเด่นชัดถึงความเป็นระเบียบแห่งโลกทางฟิสิกส์. . . . ไม่ว่าจะมีการค้นพบธาตุใหม่ใด ๆ ในอนาคต ก็เป็นที่แน่นอนว่ามันจะมีตำแหน่งแหล่งที่ในตารางธาตุตรงตามลำดับของมันและยังแสดงลักษณะเฉพาะตามหมวดหมู่ที่ถูกต้องด้วย.”
เมื่อนำธาตุต่าง ๆ มาเรียงลำดับตามแนวนอนและแนวตั้งของตารางธาตุ จะเห็นความสัมพันธ์อย่างน่าทึ่งระหว่างธาตุที่อยู่ในแนวตั้ง. ยกตัวอย่าง ในแนวตั้งแถวสุดท้ายมีฮีเลียม (หมายเลข 2), นีออน (หมายเลข 10), อาร์กอน (หมายเลข 18), คริปทอน (หมายเลข 36), ซีนอน (หมายเลข 54), และเรดอน (หมายเลข 86). ธาตุเหล่านี้เป็นก๊าซ ซึ่งจะมีแสงสว่างเมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไป และมีการนำไปใช้ในหลอดไฟบางชนิด. อนึ่ง ก๊าซเหล่านี้ไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุทั่วไปง่าย ๆ ดังที่เป็นกับก๊าซอื่นบางชนิด.
ใช่แล้ว เอกภพ—แม้ในระดับอนุภาคของอะตอม—เผยให้เห็นถึงการประสานสัมพันธ์และความเป็นระเบียบอย่างน่าพิศวง. อะไรเป็นต้นเหตุของความเป็นระเบียบ, ความหลากหลาย, และการประสานสัมพันธ์กันเช่นนั้นในองค์ประกอบของเอกภพ?
[แผนภูมิ หน้า 27]
ตารางธาตุ
(รายละเอียดดูจากหนังสือ)
ความเป็นระเบียบและการประสานสัมพันธ์กันของธาตุต่าง ๆ ในตารางธาตุสะท้อนถึงความบังเอิญ หรือว่าการออกแบบอย่างชาญฉลาด?
โลหะ
อโลหะ
ก๊าซหายาก
ธาตุทรานซิชัน
หมู่ธาตุแลนทาไนด์
หมู่ธาตุแอกทิไนด์
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
ชื่อธาตุ สัญลักษณ์ เลขอะตอม
ไฮโดรเจน H 1
ฮีเลียม He 2
ลิเทียม Li 3
เบริลเลียม Be 4
โบรอน B 5
คาร์บอน C 6
นโตรเจน N 7
ออกซิเจน O 8
ฟลูออรีน F 9
นีออน Ne 10
โซเดียม Na 11
แมกนีเซียม Mg 12
อะลูมิเนียม Al 13
ซิลิคอน Si 14
ฟอสฟอรัส P 15
กำมะถัน S 16
คลอรีน Cl 17
อาร์กอน Ar 18
โพแทสเซียม K 19
แคลเซียม Ca 20
สแกนเดียม Sc 21
ไทเทเนียม Ti 22
วาเนเดียม V 23
โครเมียม Cr 24
แมงกานีส Mn 25
เหล็ก Fe 26
โคบอลต์ Co 27
นิกเกิล Ni 28
ทองแดง Cu 29
สังกะสี Zn 30
แกลเลียม Ga 31
เจอร์เมเนียม Ge 32
สารหนู As 33
ซีลีเนียม Se 34
โบรมีน Br 35
คริปทอน Kr 36
ลูบิเดียม Rb 37
สตรอนเชียม Sr 38
อิตเทรียม Y 39
เซอร์โคเนียม Zr 40
ไนโอเบียม Nb 41
โมลิบดีนัม Mo 42
เทคนีเชียม Tc 43
รูทีเนียม Ru 44
โรเดียม Rh 45
แพลเลเดียม Pd 46
เงิน Ag 47
แคดเมียม Cd 48
อินเดียม In 49
ดีบุก Sn 50
พลวง Sb 51
เทลลูเรียม Te 52
ไอโอดีน I 53
ซีนอน Xe 54
ซีเซียม Cs 55
แบเรียม Ba 56
แลนทานัม La 57
ซีเรียม Ce 58
เพรซีโอดิเมียม Pr 59
นีโอดิเมียม Nd 60
โพรมีเทียม Pm 61
ซาแมเรียม Sm 62
ยูโรเพียม Eu 63
แกโดลิเนียม Gd 64
เทอร์เบียม Tb 65
ดิสโพรเซียม Dy 66
โฮลเมียม Ho 67
เออร์เบียม Er 68
ทูเลียม Tm 69
อิตเทอร์เบียม Yb 70
ลูทีเชียม Lu 71
แฮฟเนียม Hf 72
แทนทาลัม Ta 73
ทังสเตน W 74
รีเนียม Re 75
ออสเมียม Os 76
อิริเดียม Ir 77
แพลทินัม Pt 78
ทองคำ Au 79
ปรอท Hg 80
แทลเลียม Tl 81
ตะกั่ว Pb 82
บิสมัท Bi 83
พอโลเนียม Po 84
แอสทาทีน At 85
เรดอน Rn 86
แฟรนเซียม Fr 87
เรเดียม Ra 88
แอกทิเนียม Ac 89
ทอเรียม Th 90
โพรแทกทิเนียม Pa 91
ยูเรเนียม U 92
เนปทูเนียม Np 93
พลูโทเนียม Pu 94
อะเมริเซียม Am 95
คูเรียม Cm 96
เบอร์คีเลียม Bk 97
แคลิฟอร์เนียม Cf 98
ไอน์สไตเนียม Es 99
เฟอร์เมียม Fm 100
เมนเดลีเวียม Md 101
โนเบเลียม No 102
ลอว์เรนเซียม Lr 103
104
105
106
107
108
109