您的当前位置:首页 > 时尚 > 电子近光速运动重塑分子内化学键首次“看到” 正文
时间:2026-10-12 11:17:49 来源:网络整理 编辑:时尚
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。
定远以行政复议调解助力法治建设_2026-10-12 11:12
31日NBA:勇士西决破三分纪录 恩比德自曝已康复2026-10-12 11:06
太平洋水务十集团领导同西安市阎良国家航空高技术产业基地领导会谈2026-10-12 10:45
因为一场泡泡的约定,厦门这里全是人人人...2026-10-12 10:38
31岁重疾险多少钱?31岁重疾险多少钱1年?2026-10-12 10:24
铁路五一假期运输火车票今日开售2026-10-12 10:14
厦门“e政务”上线新功能 4项派出所证明实现立等可取2026-10-12 10:04
日圓強彈、國際震盪 黑田東彥臨別一擊,他打什麼算盤?|天下雜誌2026-10-12 09:31
动销、利润双突围|维宝多牛乳矩阵破解饮品经销商困局2026-10-12 09:28
韩国冰壶先驱和短道神话的另一面 独断专权选手不听话就滚蛋2026-10-12 08:42
SSD性能暴跌75%!升级Win11后别忘了这步2026-10-12 11:17
华硕发布ProArt StudioBook系列笔记本电脑 覆盖大猩猩玻璃5,行业资讯2026-10-12 11:13
新出海时代,ESG如何重塑中国企业竞争力|第23期CSR思享荟成功举办2026-10-12 11:04
天下晨間新聞 銀行裁員,真的不妙?|微軟收購動視暴雪添變數|天下雜誌2026-10-12 10:53
为“黄金大劫案”兜底,中国黄金与加盟商利益共生2026-10-12 10:17
奥迪休战卢比奥轰28+6 米切尔低迷步行者擒爵士2026-10-12 09:58
中国三项文献遗产新入选《世界记忆名录》2026-10-12 09:38
速滑世界杯日本站高亭宇冲男子500米奖牌 高亭宇资料照片战绩2026-10-12 09:23
2018年8月17日中国玻璃综合指数,行业资讯2026-10-12 09:01
英特尔高嵩:聚势向新,以新思路开辟AI PC发展新航道2026-10-12 08:51