Ейнштейн знищив шкільну хімію: теорія відносності змінює потрійні зв'язки
Вчені з Браунівського університету довели, що підручники з хімії брехали про потрійні зв'язки в важких елементах через релятивістські ефекти Альберта Ейнштейна.
За класичною шкільною моделлю, атоми утворюють потрійний хімічний зв'язок за допомогою трьох пар електронів. Це означає наявність одного міцного осьового сигма-зв'язку та двох бічних пі-зв'язків. Для легких хімічних елементів з верхньої частини періодичної таблиці ця схема працює ідеально.
Проблема виникає на нижніх поверхах таблиці Менделєєва, де важкі ядра змушують електрони розганятися до швидкостей, близьких до швидкості світла. У такому режимі в гру вступає теорія відносності, яку сформулював Альберт Ейнштейн, зумовлюючи спін-орбітальну взаємодію. Команда науковців з Браунівського університету під керівництвом Лай-Шена Вана та аспірантів Деніз Кахраман і Цзе Хуея створила молекули з важкого вісмуту та вуглецю для перевірки цієї гіпотези.
Охолодивши речовину майже до абсолютного нуля, дослідники використали метод фотоелектронної спектроскопії, де лазер вибиває окремі електрони з молекули. Результати експерименту, опубліковані в журналі Science, показали, що зв'язок між вісмутом і вуглецем не містить класичного поділу на один сигма- і два пі-зв'язки. Замість цього релятивістський ефект створив конфігурацію з одного пі-зв'язку та двох гібридних сигма-пі-зв'язків.
Класична хімія знову виявилася лише спрощеною ілюзією, розрахованою на повільний світ довкола нас. Справжня фізика починає диктувати власні правила, як тільки електрони торкаються релятивістських швидкостей.
Джерело: Science
Коментарі
Допоможи покращити наступну версію: Додавай контекст або пропонуй виправлення. Після AI-перевірки коментарі можуть отримати бали для переписування. Перевірка й оновлення потребують часу; повна шкала не гарантує нової версії.