相対性理論の効果は、日常の現象に見 あなたが学校の教室でその質問をするならば、あなたはおそらく相対性理論が重金属の軌道に影響を与え、それらを収縮させ、それらがどのように結 しかし、この説明が正しいという最初の証拠は出版されたばかりです。

ニュージーランドのMassey University AucklandのPeter Schwerdtfegerが率いる国際チームは、相対論的効果を含むか除外するかのいずれかの金属の熱容量の計算を行うために量子力学を 彼らは、計算時に相対性理論を無視した場合、水銀の予測融点は82℃であることを示したが、相対論的効果を含めると、その答えは-39℃の実験値と密接に一致した。

相対性理論は、物体が速く動くほど重くなると述べている。 原子では、最も内側の電子の速度は核電荷に関係しています。 より大きい核はより大きい静電気の魅力を得、より速く電子はそれに落ちることを避けるために動かなければなりません。 だから、あなたが周期表を下るにつれて、これらの1s電子はより速く、より速く、したがってより重くなり、原子の半径が収縮する原因となります。 これは、他のものを不安定にしながら、また、独自の相対論的性質を持っているいくつかの軌道を安定させます。 この相互作用は、水銀や金のような重い元素では、外側の電子が安定化されることを意味します。 水銀の場合、隣接する水銀原子間の結合を形成する代わりに、電子はそれら自身の核と関連したままであり、ファンデルワールス結合のようなより弱い原子間力は原子を一緒に保持する。

長い時間が来て

1960年代、現在フィンランドのヘルシンキ大学にいるPekka Pyykköは、金の色が相対論的効果の結果であることを発見しました。 彼は、金の6s軌道のエネルギー準位が低いことは、5dバンドから電子を励起するのに必要なエネルギーが紫外線ではなく可視光範囲にあることを これは、金が黄色と赤色の光を反射しながら青色の光を吸収することを意味し、これが金属に特徴的な色相を与えることを意味します。 相対論的効果を含まずに二つのバンドのエネルギーを計算した場合、必要なエネルギーははるかに大きくなります。 さらなる計算は、その後、重金属化合物の色と結合長に相対性理論の影響だけでなく、触媒作用におけるその重要性を示しています。 しかし、水銀の融点が低いことは、相対論的効果のために「おそらく」としか説明できませんでした。

“手を振って、投機的なレベルでは、このアイデアは1970年代後半から存在していました”とPyykkö氏は説明しますが、これは最初の定量的な証明です。’

Schwerdtfegerのチームは、特に、数十年のカップルのための問題に取り組んできました。 遅れの理由は、最近までコンピュータがチームが実行した強力な計算を完了できなかったためだと彼は説明しています。 “多くのコンピュータ時間が必要でした”と彼は付け加えます”と使用されるアルゴリズムは、今日ではより効率的です。’

しかし、この作品は間違いなく行う教科書にそれを作ることを超えて、Schwerdtfegerは、彼のアプローチが機能することを示すことによって、他の金属系の融点を計算するために使用することができることを期待しています。しかし、もっと重要なのは、次に教師が相対性理論の最も顕著な例の1つについて尋ねられるとき、彼らは彼らの説明を裏付ける証拠があることを知