新元素奇异行为打破元素周期表规律(2)

　　如果门捷列夫在天有灵，他也许会对自己的远见变成现实而欣慰不已——至少会欣慰好一阵子，直到化学家与核物理学家合成出原子序数更大的元素，元素周期表中就需要新增一行来安放它们，并且很可能还会留下更多的空白。

　　不过，就在元素周期表的最后几块拼图即将就位时，一些更为基础的理论问题开始出现，而这些问题，可能动摇元素周期表赖以存在的理论基础——元素性质呈现出周期变化的模式(recurring patterns)，这也是元素周期表名称的由来。

　　门捷列夫不仅预言了当时尚未发现的未知元素的存在，更令人惊叹的是，他基于上述周期模式的原理，准确地预测了这些未知元素的化学性质。不过，随着原子序数，即原子核内的质子数增大时，一些新增元素的性质不再遵循元素周期律(periodic law，元素性质随着元素原子序数的增加呈周期性变化的规律)。它们的化学性质，例如与其他原子的成键方式，不再与周期表中的同族元素相似。这是由于重核原子内电子的运动速度已经接近光速，从物理学的角度来说，就是这些电子变得“具有相对论效应”(relativistic)了，所以这类重核原子的行为变得古怪，不再像元素周期律预言的那样。此外，准确预言每个原子的轨道结构极具挑战性。因此，尽管门捷列夫创造的元素周期表已填补完整并获得巨大成功，但与此同时，它也正慢慢失去昔日对元素性质解释及预言的“力量”。

　　完满的句号？

　　尽管自诞生以来，元素周期表已先后出现过1000多个版本，在不同的版本中，各元素在表中的位置，以及表中所包含元素的数量都不尽相同，但它们都有一个共同的特征，那就是当元素按照原子序数连续排列时(最初曾按原子质量排序)，每隔一组特定数量的元素，它们的化学性质就会重复变化。比如，若我们从锂开始，向前数8位，就会到达钠，我们发现，两者有很多相似的性质——都是柔软、可以用刀切割的金属，都与水剧烈反应。如果我们再向前移动8位，就会到达钾，而钾同样是柔软的金属，化学性质活泼，与水极易反应。以此类推，我们还可以找到更多性质相似的元素。