Упорядоченность в мире хаоса: кристаллы в газе

Так как электрон и протон издали притягивают друг друга, а вблизи отталкиваются, они могут образовать атом с электроном, неподвижным относительно протона. Это однако не означает, что второй протон (или второй электрон) может присоединиться к этому атому и образовать симметричную систему. Нейтральный атом хотя и притягивается свободным протоном, однако сила притяжения при этом несравнимо меньше по сравнению с силой притяжения между электроном и протоном. Кроме того, когда сила притяжения электрона начинает сдавать, сила отталкивания связанного протона растёт всё быстрее. Поэтому положение равновесия второго протона будет гораздо дальше от связанного электрона, чем положение равновесия его собственного протона. (Положение равновесия его собственного протона также меняется при приближении второго протона, однако незначительно).

В поле свободного протона может находиться ещё один нейтральный атом. Также, как и первый, он будет притянут свободным протоном и найдёт вблизи него своё положение равновесия. Однако, так как атомы вблизи отталкиваются друг от друга, то его положение равновесия будет находиться с другой стороны от свободного протона напротив первого атома. Подобное же произойдёт с третьим, четвёртым и дальнейшими атомами, пока вокруг свободного протона не образуется сферический слой из нейтральных атомов, которые все своим электроном “показывают” в сторону свободного протона (рис. 1). Этим, однако, притягивающая способность свободного протона далеко не исчерпана. Таким же образом образуется второй сферический слой из нейтральных атомов, затем третий и т.д

Рис. 1

Рис. 1 иллюстрирует эту ситуацию. Свободный протон (ион водорода) показан символически в центре в виде небольшого круга, помеченного знаком (+). Нейтральные атомы вокруг него показаны в форме несколько бо́льших кругов. Положение электронов в каждом атоме помеченного знаком (-), а положение связанных протонов знаком (+). Второй, третий и дальнейшие слои нейтральных атомов показаны только частично.

Так как кристалл является олицетворением определённого порядка, а он здесь (на рис. 1) явно имеется, то можно сказать, что вокруг свободного протона образуется своего рода кристалл из нейтральных атомов водорода.