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。
3月21日是世界睡眠日，中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示，我国居民平均睡眠时长6.75小时，平均在零点后入睡，夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 玻璃，是我们日常生活中常见且应用非常广泛的一种材料，如外墙、窗户、杯子、灯饰……但玻璃的应用远不止于此。2024年3月22日14时，由中国下一代教育基金会与中国平安共同主办、科技 近日，我国“主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项“优质双季超级稻丰产增效技术研发与集成示范”项目，在湖南岳阳宣布启动。据了解，该项目主要聚焦优质双季超级稻丰产增效技术研发，着力探明双 记者3月21日获悉，商汤科技与遥感数据平台吉林一号网、四维地球、星图地球等展开合作，此举标志着“SenseEarth智能遥感云”平台数据源全面升级，将为行业用户提供更完善、精准的一体化的高分辨率 聊到安卓电话的拍照，大部分用户还是比较认可的，而在与iPhone电话的对比中，用户也普遍以为安卓电话的拍照水平要比iPhone更好，当然这一说法也并非空穴来风，其背后的原因直接而明确。首先，硬件配置的竞争 随着无人驾驶技术的快速发展，无人车在城市配送、环卫清扫、安防巡逻等应用场景中已得到较好示范应用。3月22日，南京溧水经济开发区管委会与南京易咖智车科技有限公司联合举办“金陵智地 易启未 。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