会员登录 - 用户注册 - 设为首页 - 加入收藏 - 网站地图 电子近光速运动重塑分子内化学键首次“看到”!

电子近光速运动重塑分子内化学键首次“看到”

时间:2026-10-01 18:22:47 来源:拔新领异网 作者:探索 阅读:910次

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。

(责任编辑:热点)

相关内容
  • 友商纷纷涨价 余承东谈华为手机为何不涨价
  • 抢票软件显示有余票是真的吗
  • 2025台灣影響力投資國際論壇登場 聚焦氣候解方與永續供應鏈 開啟跨國行動新時代|天下雜誌
  • 《死亡搁浅2》Steam销量超42万 中国玩家占一半
  • 汽车做玻璃镀膜有用吗  汽车玻璃镀晶镀花了怎么办,行业资讯
  • 以“清洁标签”破局,葡口新品“超爽双柚汁”签约如潮,成春糖大赢家!
  • 从养老到享老,北京已出台百项措施
  • “金牌”服务万里行!中联重科农机护航跨区夺丰收
推荐内容
  • 缓冲垫尚厚,“零售之王”招行为何转攻为守?|透视金融业年报④
  • “金牌”服务万里行!中联重科农机护航跨区夺丰收
  • 谷歌压缩算法发布后 DDR5内存价格数月来首次下降
  • 为一座城而来:元旦文旅消费的“成都偏爱”
  • 今夏饮品盛起,谁将成?汉水绿梦蜂蜜水同类撬动市场!
  • 浦城:以美术为媒 把艺术“种”进乡土