Wednesday, November 18, 2015

收縮與惰性電子對效應,而這一現象和效應幾乎是量子化學相對論效應在無機化學中的一個通俗闡釋和等價概念了。金的顏色、汞的流動性均可以通過這個效應被解釋

PDF]相对论量子化学新进展! - 化学进展
www.progchem.ac.cn/fileup/PDF/070442.pdf 轉為繁體網頁
由 刘文剑 著作 - ‎2007 - ‎被引用 7 次 - ‎相關文章
2007年6月6日 - 摘要本文详细阐述了相对论量子化学的基本概念和原理,在此基础上评述了 ... 论计算,使四分量完全相对论和二分量准相对论方法在简洁性、计算 ...

 

相對論在化學和化學工程中有哪些應用?

2015-09-24


廣相我不懂,下面僅討論狹義相對論。化學中的相對論記得有本中文的科普性專著討論過,然而記不得名字也沒搜到。有一篇Annual Review的文章(內容我沒看,似乎AR都是Open Access的?):Relativistic Effects in Chemistry:
廣相我不懂,下面僅討論狹義相對論。
化學中的相對論記得有本中文的科普性專著討論過,然而記不得名字也沒搜到。有一篇Annual Review的文章(內容我沒看,似乎AR都是Open Access的?):Relativistic Effects in Chemistry: More Common Than You Thought 。 AIP發表過一篇更望而生畏的perspective:Perspective: Relativistic effects 。周公度前輩也有一篇著名的《大學化學》小文叫《相對論效應在結構化學中的作用》。好像是劉春立老師上課講過一個段子,說某某化學家研究相對論效應走火入魔,看什麼都用相對論效應解釋云爾。該化學家貌似還挺著名的,知乎上應該有和我一起上課的同學,歡迎補充。
高中化學(要么就是高中競賽化學)中必定會介紹鑭系收縮與惰性電子對效應,而這一現象和效應幾乎是量子化學相對論效應在無機化學中的一個通俗闡釋和等價概念了。金的顏色、汞的流動性均可以通過這個效應被解釋。這篇J. Chem. Edu.的文章Why is mercury liquid? Or, why do relativistic effects not get into chemistry textbooks? 常被提及,寫的也非常引人入勝,值得一讀。直到2013年,還有篇Angew的通訊以不同的團簇結構入手,用基於量子多體的Monte Carlo方法對汞原子間的相互作用進行模擬,探討了相對論效應的機制:Evidence for Low-Temperature Melting of Mercury owing to Relativity
插一句,北京大學化學學院的劉文劍老師在相對論量子化學方面造詣深厚,然而他的量化課堪稱極品。某著名視頻彈幕網站可以查看課程視頻:【大型苦情連續劇】北京大學量子化學公開課-01_公開課,請有興趣的同學自行感受。該課程會講到一點點相對論量子化學,我知難而退的drop了就沒聽他講二次量子化後面的過程。

化工作為一種過程工程技術,和化學有著截然的區別。從某種意義上講,金催化技術衍生的工業應用或新技術可以算作相對論在化工中的應用,然而我個人認為這個思路是十分牽強的。化工現在研究的對象現在也朝著極端方向發展了,比如超超臨界過程、爆轟過程,可似乎在不牽扯核工業的情況下還都達不到相對論的物理範疇。
有一个相对论和化工杂交的领域,如果学力学、天文和物理的同学不反对的话,我想举出相对论流体力学的例子。该学科主要应用于天体物理现象的理论分析和数值模拟。我听过一个相关的报告,感觉和化工中常用的计算流体力学方法很是接近,但是一旦扯到相对论以及电动力学、等离子物理等方面又显得十分玄幻,格外高端

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