如果电子跑得像光一样快，分子里的化学键会怎样？美国布朗大学团队在一项针对铋—碳带电分子的实验中，首次亲眼看到了答案：电子以接近光速飞奔，直接改变了化学键的“模样”。相关论文发表于新一期《科学》杂志。
在铋（以晶体形式显示）等重原子内，电子能以相对论速度运动。图片来源：英国《新科学家》网站
狭义相对论告诉我们，物体的运动速度一旦接近光速，时空体验就会发生奇妙变化。这种效应常被认为与粒子加速器或航天器有关，但事实上，在一些重原子内部，电子也会以接近光速的速度移动，因而足以重塑分子内的化学键。只不过，此前没有人能在实验中直接“看”到这一幕。这一次，科学家做到了。
团队研究的铋—碳带电分子中，一个铋原子与一个碳原子由三根化学键相连。团队推测，其中一根是σ键（西格玛键），另外两根是π键。这两种键的根本差别来自电子的量子特性：每个电子并非一颗紧实的小球，而是铺展在空间某个区域的概率云——这些云若是“头对头”重叠，便形成σ键；若是“肩并肩”并排重叠，便形成π键。
实验中，团队绘制了整个分子的电子分布图，相当于给化学键拍了一张肖像。奇怪的是，他们并没有看到纯粹的σ型和π型分布，而是发现其中两根键呈现出σ与π的混合模样。
计算表明，这种混合，源于铋核附近的电子感受到了极其强烈的电磁拉扯，以至于被加速到接近光速。正是这近乎光速的运动，把原本规整的键型揉成了亦σ亦π的混合体。这种效应，过去从未被实验观测到。
团队表示，实验观测的关键一步，是在观测电子之前先将分子冷却到极低温度，从而抑制了所有可能让最终图像变得模糊的热振动和激发，让键的轮廓纤毫毕现。
铋—碳键的重塑，可能会影响有机铋化合物在化学反应中的表现。事实上，德国马克斯·普朗克煤炭研究所科学家近期已证明，相对论效应有助于让这类重金属成为化学过程的出色催化剂。
如果电子跑得像光一样快，分子里的化学键会怎样？美国布朗大学团队在一项针对铋—碳带电分子的实验中，首次亲眼看到了答案：电子以接近光速飞奔，直接改变了化学键的“模样”。相关论文发表于新一期《科学》杂志。
在铋（以晶体形式显示）等重原子内，电子能以相对论速度运动。图片来源：英国《新科学家》网站
狭义相对论告诉我们，物体的运动速度一旦接近光速，时空体验就会发生奇妙变化。这种效应常被认为与粒子加速器或航天器有关，但事实上，在一些重原子内部，电子也会以接近光速的速度移动，因而足以重塑分子内的化学键。只不过，此前没有人能在实验中直接“看”到这一幕。这一次，科学家做到了。
团队研究的铋—碳带电分子中，一个铋原子与一个碳原子由三根化学键相连。团队推测，其中一根是σ键（西格玛键），另外两根是π键。这两种键的根本差别来自电子的量子特性：每个电子并非一颗紧实的小球，而是铺展在空间某个区域的概率云——这些云若是“头对头”重叠，便形成σ键；若是“肩并肩”并排重叠，便形成π键。
实验中，团队绘制了整个分子的电子分布图，相当于给化学键拍了一张肖像。奇怪的是，他们并没有看到纯粹的σ型和π型分布，而是发现其中两根键呈现出σ与π的混合模样。
计算表明，这种混合，源于铋核附近的电子感受到了极其强烈的电磁拉扯，以至于被加速到接近光速。正是这近乎光速的运动，把原本规整的键型揉成了亦σ亦π的混合体。这种效应，过去从未被实验观测到。
团队表示，实验观测的关键一步，是在观测电子之前先将分子冷却到极低温度，从而抑制了所有可能让最终图像变得模糊的热振动和激发，让键的轮廓纤毫毕现。
铋—碳键的重塑，可能会影响有机铋化合物在化学反应中的表现。事实上，德国马克斯·普朗克煤炭研究所科学家近期已证明，相对论效应有助于让这类重金属成为化学过程的出色催化剂。
一个国际团队近日在英国《自然》杂志上发表论文说，他们利用湖水样本培养出一种奇特的光合细菌，它属于绿弯菌门一种此前未知的目，代表了光合作用生物进化过程中的过渡形式。新发现为进一步探索远 “AI钢铁侠”黄仁勋，又进化了英伟达 作 者丨倪雨晴 2024年，英伟达一年一度的GTC大会已然成为AI界春晚，现场座无虚席，全球AI爱好者翘首以待黄仁勋的独家SOLO。 北京时间3月19日凌晨，GTC终于拉开大幕。英伟达创 3月22日消息，xiaomi集团的卢伟冰在微博上表示，xiaomiCivi 4 Pro有可能是2024年最轻薄的电话。这款电话的厚度仅为7.45mm，重量为179.3g。尽管拥有超轻薄的机身，但Civi 4 Pro仍搭载了一块容量为4700mAh 随着量子技术的发展，利用量子特性突破传统测量技术极限的新一代精密测量技术——量子测量开始得到应用。记者从中国计量科学研究院获悉，由该院牵头编制的《量子测量术语》《量子精密 3月22日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）。《报告》显示，截至2023年12月，我国网民规模达10.92亿人，较2022年12月新增网民2480万人，互联网 作为功能机时代的霸主，诺基亚手机曾经创造了巨大的辉煌，但也因错失智能手机发展机遇而“掉队”。近期，外媒Visual Capitalist统计了有史以来最畅销的15款手机型号，其中诺基亚和苹果包揽前十。今 。本文链接：电子近光速运动重塑分子内化学键首次“看到”http://www.sushuapos.com/show-2-16808-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 亚马孙雨林的“绿色宝库”知识正在失传