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
Тут відбувається магія: наш AI одразу відгукується на коментарі. Бали відображають вплив на статтю та заповнюють шкалу змін. Можна дискутувати або прямо пропонувати, як переписати текст. Коли шкала заповниться, стаття оновиться на ваших очах.