Đầu tiên là các siêu nguyên tử. Những cụm này – gồm từ 8 đến 100 nguyên
tử của một nguyên tố – có khả năng kỳ lạ là bắt chước tính chất của nguyên
tử đơn lẻ của các nguyên tố khác nhau. Ví dụ: 13 nguyên tử nhôm được
nhóm theo đúng cách sẽ hoạt động hóa học y như một nguyên tử brom,
giống nhau tới mức không thể phân biệt được (dù cụm siêu nguyên tử nhôm
lớn hơn một nguyên tử brom tới 13 lần, và tính chất hóa học của nhôm
không hề giống brom). Các tổ hợp khác của nhôm có thể mô phỏng các loại
khí trơ, chất bán dẫn, chất liệu tạo xương như canxi hay các nguyên tố từ bất
kỳ khu vực nào trên bảng tuần hoàn.
Siêu nguyên tử hoạt động như sau: các nguyên tử tự sắp xếp thành một khối
đa diện ba chiều, và mỗi nguyên tử trong đó mô phỏng một proton hoặc
neutron trong một hạt nhân chung. Điểm đáng chú ý là các electron có thể di
chuyển trong “hạt nhân” mô phỏng này, và các nguyên tử cùng chia sẻ
electron. Các nhà khoa học gượng gạo gọi trạng thái vật chất này là
“jellium”. Phụ thuộc vào hình dạng khối đa diện, số góc và số cạnh, jellium
sẽ có nhiều hay ít electron để điều động phản ứng với các nguyên tử khác.
Nếu có bảy electron, nó hoạt động như brom hay halogen. Nếu có bốn, nó
hoạt động như silic hay chất bán dẫn. Các nguyên tử natri cũng có thể trở
thành jellium và mô phỏng các nguyên tố khác. Và không có lý do gì để
nghĩ rằng một số nguyên tố không thể bắt chước một số nguyên tố khác,
hoặc tất cả các nguyên tố không thể bắt chước lẫn nhau – như một mớ văn
thơ hỗn độn kiểu Borges
1
. Những khám phá này đang buộc giới khoa học
xây dựng các bảng tuần hoàn song song để phân loại tất cả các loại “nguyên
tố” mới. Những bảng này – như những trang trong suốt trong sách giáo khoa
giải phẫu – phải được đặt trên khung bảng tuần hoàn gốc.
1
. Jorge Luis Borges (1899-1986): nhà văn, nhà thơ và dịch giả nổi tiếng
người Argentina. (BTV)
Jellium tuy rất kỳ lạ nhưng ít nhất thì các cụm nguyên tử vẫn như nguyên tử
bình thường. Nó vẫn chưa lạ bằng cách tăng độ sâu cho bảng tuần hoàn. Một
chấm lượng tử là một dạng nguyên tử ảo lập thể và vẫn tuân theo các quy tắc