Igra sa 92 lego kockice

Atomi nisu ništa drugo nego pregršt protona, neutrona i elektrona. Ipak, u prirodi obično struktura daje funkciju materiji, pa od toga nije izuzet ni svet atoma. Poznato nam je nešto više od stotinu različitih atoma. Ovaj diverzitet potiče od velikog broja mogućih kombinacija elementarnih čestica koje grade atome. Protoni i neutroni grade jezgro dok elektroni orbitiraju oko tog jezgra. Ograničenja naizgled nema, ali se atomi koji u jezgru imaju preko 92 protona obično raspadaju sami od sebe ili su veoma nestabilni. Većina ovih atoma ima jedan ili nekoliko izotopa, oblika koji se razlikuju po broju neutrona u jezgru, a imaju isti broj protona. Neki od tih izotopa su stabilni, neki nisu i raspadaju se uz emitovanje radioaktivnog zračenja. Na nivou atoma, toj je priči o šarenilu kraj. Dakle, stotinak atoma.

Zar je moguće napraviti ceo svet samo od toliko delova? Ako poistovetimo atome sa, recimo, pojedinačnim „Lego“ kockicama, možemo da napravimo paralelu koja će nam pomoći da to jednostavnije sagledamo. Ako kažemo da imamo oko 100 različitih kockica, ali tako da od svake vrste imamo beskrajno mnogo kockica, intuitivno postaje jasnije da je mogući broj kreacija od svakog datog elementa praktično beskrajan. Postoje, naravno, pravila koja se moraju poštovati prilikom izgradnje kreacija. I to je nešto o čemu hemičari vode računa. Baš kao što se na jednu kockicu može vezati samo određen broj drugih, tako i atom može graditi samo određeni broj veza. Za jednu kockicu koja ima četiri mesta za vezivanje sa drugim kockicama možemo vezati četiri kockice koje imaju jedno mesto za vezivanje, dve koje imaju dva mesta za vezivanje, ili jednu veliku koja ima takođe četiri mesta za vezivanje. Slična pravila važe i za atome.

Igranjem sa atomima na ovaj način, a prateći krajnje prosta pravila, stvara se veliki broj molekula. Veliki vračevi savremene nauke procenjuju da postoji između 40 i 100 miliona organskih molekula, ali su sve ove procene uzaludne, jer koliko god da ih postoji, bilo ko od nas može da uzme još jednu kockicu, još jedan atom i da ga doda na postojeću kreaciju. Istini za volju, nakon određenog broja dodatih atoma, neki veoma veliki molekuli postaju nestabilni i podložni raspadu, ali najveći broj njih je uglavnom dovoljno stabilan da može da postoji dugo. Kao i kod kockica, i kod molekula stabilnost direktno zavisi od načina povezivanja atoma. Manje i kompaktnije strukture su otpornije na raspadanje usled visoke temperature, dejstva jakih kiselina i baza i tome slično.

Dok se kockice vezuju nastavcima, atomi to rade gradeći veze pomoću elektrona. Svaki atom teži da u poslednjoj elektronskoj orbitali ima dva ili osam elektrona, a to se naziva – stabilna elektronska konfiguracija. Kompromisima, stvaranjem zajedničkih elektronskih parova ili elektrostatičkih interakcija, atomi se združuju i ostvaruju potreban broj atoma u poslednjoj orbitali. Oni postaju intimno povezani tom zajedničkom potrebom da imaju stabilnu elektronsku konfiguraciju. Tako stvoreni oblačići zajedničkih elektrona ili raznoimenih naelektrisanja drže ih na okupu. Na nivou atoma i molekula počinju da se pojavljuju neki fenomeni koji nisu posledica sastava, jer je on manje ili više monoton, već posledica strukture. Prvi put otkako je počela da se združuje, materija na ovom nivou može da prelama svetlost ili provodi električnu struju. Za ovo je zaslužan veliki broj elektrona koji su uređeno postavljeni i ne plivaju slobodno po bespuću svemira. Neki atomi i molekuli imaju miris i ukus. Neki deluju kao lekovi, neki kao otrovi. Materija počinje da ima boju, počinje da ima funkciju, počinje da ima smisao. Iako je to sve u svemu samo gomila protona, neutrona i elektrona, način na koji su oni povezani, uobličeni pravilima i zakonima njima daje funkciju i oni postaju nešto više od bezoblične, besmislene i neme mase u svemiru. Materija postaje živa, sposobna da se razmnožava, misli i stvara na nekom sledećem, višem nivou.

Sledeći red veličina – tekst „Ćelije“