硅基世界之旅

124核外也乱

    蔓藤摇头:“看你的记忆,你们碳基人只差临门一脚了。没准哪天出一个天才的数学家,一下就解决问题了。”

    郭二白眼:“你让我想起某位科普博主说的——在人工智能,可控核聚变发电层面,只有民科才以为快来临了。其实专业人士认为还差的很远。

    而这两个要突破首先是材料突破,材料突破要么出现一个欧皇,要么材料计算突破。材料计算先是核外电子…核外电子首重数学,群、域、矩阵…

    巨炮:“要是我们能穿越时空就好了,我们把你送到你们解决了……干嘛把你送去,我们自己去就行。”

    历史没有假设,将来得看现在。”郭二打趣:“这硅基人这么强,没准能有个天才出现,或者诸位有人能为它奋斗终生!”

    主讲赞同:“我看郭二同学就行,你可以做个标杆……

    郭二叹气:“我也想我行,我也想为它奋斗终生。但数学啊,行就是行,不行就是不行。除非有传说中的外挂,不劳而获的外挂。但智商不配套不行,情商不在线也不行。”

    蔓藤拍手:“咱人多力量大,冲一把。万一成功了呢。我们算出这宇宙能存在的原子量的元素。可以让郭同学命名。”

    郭二点头:“这奖励可是让我出大力了。可惜我这知识储备啊——我给诸位抛砖,引诸位之玉吧。

    我们碳基人汤姆逊通过研究阴极射线定义了电子。然后通过莫斯特-革拉赫实验证明电子有自旋。然后还有一个核外电子的运动态和空间运动态。

    通常条件下,我们认为原子核内外电荷为0,原子核内有多少质子,核外就有多少电子。

    前面我们说原子核的时候,还有两种射线没说。就是β、γ。一个电子,一个电磁波。这也说明原子核内有电子,不只有正电子。那核外电子有射线吗?”

    巨炮皱眉:“不同元素吸收电磁波,核外电子跃迁释放特定的电磁波。甚至化合物也有,比如你们在月球找水就是找的OH键光谱。

    下来你不是该说原子核外电子分布了吗?怎么拐到射线了?”

    核外电子分布就是高中知识,以后就是电子云了。”郭二回忆:“我上高中时候学的。核外电子层用n表示,n表示自然数。可以到1、2、3、4、5、6、7层。电子层符号为K、L、M、N、O、P、Q。核外电子总是尽可能的先从内层排起;即电子先排在能量较低的电子层里,当该层排满后再排到下一个电子层。

    核外电子排布规律:核外电子层最多容纳2n^2个电子。原子核最外层电子数目不超过8个。K层为外层就2个。

    次外层不超过18个,KL单论。

    同一层电子云中电子能量不同,电子云形状也不同。K层中只有一个s层,L层中包含s、p两个亚层。M层中包含s、p、d三个亚层。N层包含s、p、d、f四个亚层。

    电子亚层可用x=n-1,x=0、1、2、3……K层有一个亚层。表示为s……L层N=2有0、1两个亚层表示为2s,2p.M层有0、1、2三个亚层表示为3s,3p,3d.依次类推。

    不同亚层的电子云形状不同。s层电子云是以原子核为中心的球形。p亚层电子云纺锤型。d亚层为十字花瓣形。f亚层比较复杂。

    受磁量子控制,s层有一个轨道,p层有3个轨道。d层有5个轨道。f层7个轨道。根据自旋量子数每个轨道可容纳2个电子——泡利不相容,自旋相反。

    由于亚层存在,使得同一电子层中电子能量出现不同。甚至低电子层高亚层能量大于高电子层的低亚层。

    各亚层能量由低到高排列——1s,2s,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,7s,5f,6d……

    然后还有各薛定谔方程。我只能描述:嘚它方乘以普赛(xyz)+2m/h^2(E-V)普赛(xyz)=0.

    蔓藤点头:“你们世界还是挺乱的。就不能总结简单点?”

    郭二打个响指——能啊,比如原子核外有一片电子云,一个能态一个样。怎么样很民科吧……

    蔓藤点头:“是这么个意思,但不能精准化没有任何意义。不是还有个d层5个稳定吗,为什么一半稳定呢?”

    你应该问纺锤、十字花瓣什么样。”郭二摊手:“这个我回答的了,至于外什么一般比多一个稳定,这用电子的空间态解释比较好。洪特规则了解一下。”

    纺锤,十字花瓣你记忆里有。”巨炮疑问:“你就没想过,为什么电子这样分布吗?”

    郭二摇头:“我想不出来,用民科总结。核外电子排布和原子核有关系,和周围时空弯曲也有关系。这的时空弯曲是四力合一的。

    矿井说话:“还得补充,关于原子核的引力,和电磁力有关系。但没有公式没用。

    咱举个具体粒子比如氧元素为什么这么活泼?”

    郭二想也不想:“氧元素核外8个电子,K层2个,L层6个,2s层2个电子,2p层就4。洪特规则电子层处在全满,半满或全空比较稳定。2p全满是6个,半满3个。它这4个就不稳定了必须得到2个电子。”

    火炉点头:“一个轨道一个,没有自旋相反的电子配合,没有磁性。它为什么不能一个轨道一对呢?”

    郭二摇头:“2p三个轨道,满员六个。氧是2p4,不知道是不是三轨道全满,两个电子缺配对。还是三个轨道两个全满一个轨道空缺。

    好了这次我们能寻找最大元素了吧?