电子近光速运动重塑分子内化学键首次“看到”

  发布时间:2026-10-18 00:36:47   作者:玩站小弟   我要评论
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”。 。

如果电子跑得像光一样快,看到分子里的电近化学键会怎样?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,光速直接改变了化学键的运动“模样”。相关论文发表于新一期《科学》杂志。重塑

在铋(以晶体形式显示)等重原子内,电近电子能以相对论速度运动。光速图片来源:英国《新科学家》网站

狭义相对论告诉我们,运动物体的重塑运动速度一旦接近光速,时空体验就会发生奇妙变化。分内这种效应常被认为与粒子加速器或航天器有关,化学但事实上,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。

  • Tag:

相关文章

  • 胭脂山社区关工委暖心“护苗”助成长_

    滁州网讯天长市千秋街道胭脂山社区关工委自成立以来,聚焦未成年人思想道德建设、身心健康成长、综合素质提升,常态化开展各类关爱培育活动,用心用情守护辖区青少年健康成长。胭脂山社区关工委持续打造特色德育品牌
    2026-10-18
  • 二七区公租房昨日分配 每月最高租金15元每平米

    二七区公租房昨日分配 每月最高租金15元每平米发布时间:2016-10-03 11:17 来源:豫都网 我来说说 我要投稿[摘要]□记者李岚文图 本报讯昨日,郑州市二七区2016年第一期公共租赁住房开
    2026-10-18
  • 日本公平交易委员会启动微软日本垄断案调查 公开征集线索

    微软日本在日本的游戏业务经营不善,市场份额远远低于两位对手,现在又再次陷入法务困境,3月4日今天,日本公平交易委员会宣布正式启动微软日涉嫌本垄断案的调查,并向社会公开征集第三方信息与线索。·2月25日
    2026-10-18
  • 二七区公租房昨日分配 每月最高租金15元每平米

    二七区公租房昨日分配 每月最高租金15元每平米发布时间:2016-10-03 11:17 来源:豫都网 我来说说 我要投稿[摘要]□记者李岚文图 本报讯昨日,郑州市二七区2016年第一期公共租赁住房开
    2026-10-18
  • 31岁重疾险多少钱?31岁重疾险多少钱1年?

    导读: 31岁重疾险多少钱?重疾险本身就有一些复杂,加上如今保险市场上重疾险产品比较多,专业术语也多,很多人对于重疾险并不了解,只是想要购
    2026-10-18
  • 与光同行,不以山海为远_

    环滁皆山,满滁皆“光”。滁州,这座因欧阳修《醉翁亭记》而名满天下的千年亭城,如今在新型工业化版图上刻下了“追光逐储”的崭新坐标。近日,记者从市光储办获悉
    2026-10-18

最新评论