三電子結合に基づくベンゼン。
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Bezverkhniy Volodymyr(viXra):http://vixra.org/author/bezverkhniy_volodymyr_dmytrovychhttp://vixra.org/pdf/1710.0326v4.pdf
https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3065288
https://papers.ssrn.com/sol3/cf_dev/AbsByAuth.cfm?per_id=2828345
Bezverkhniy Volodymyr(Scribd):https://www.scribd.com/user/289277020/Bezverkhniy-Volodymyr#
https://www.amazon.com/Volodymyr-Bezverkhniy/e/B01I41EHHS/ref=dp_byline_cont_ebooks_1
本研究は、パウリの原理が化学結合に適用できないことを示しており、ハイゼンベルクの不確定性原理に基づいて、化学結合の新しい理論モデルを提案しています。
88〜104ページのレビュー(138ページ、フルバージョン)を参照してください。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v4.pdf
https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3065288
化学結合に関する注記。
化学結合(一電子、多電子)の形成を厳密に理論的に分析すると、化学結合の形成の原因を理解することは困難です。 ここにはいくつかの問題があります。
1.化学結合が形成されるとき、電子の「存在」の領域が実際に減少するとき(化学結合(MO)の「体積」が対応するAOの「体積」よりはるかに小さい場合、これはLによって強調されました。ポーリング)元のAOと比較して(つまり、二原子分子の電子分布関数は原子の場合よりもはるかに集中している)、電子間の反発は必然的に大幅に増加する必要があります。法則(F = f(1 / r ^ 2))この反発はいかなる方法でも補償することはできませんこれはL. Paulingによっても指摘されており、(pp。88-89、レビュー。 -電子結合(パウリ排除原理、ハイゼンベルグの不確実性原理および化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)したがって、彼は長さの全範囲で水素原子と陽子の相互作用を分析し(水素原子とH +が接近したときに保持されることを認めた)、この場合は接続が形成されないことを示しました(交換相互作用またはポーリング共鳴。)これは、実際には、XNUMX電子結合でさえ電磁相互作用(つまり、古典的なアプローチ)だけでは説明できず、多電子結合(XNUMX電子)に行くと説明できないことを示しています。結合、XNUMX電子結合など)そして結合電子間の反発を考慮に入れると、古典的な説明(電磁的アプローチ)は化学結合の形成の原因の定性的な説明さえ提供できないことが明らかになります。 必然的に、化学結合の形成の原因は量子力学によってのみ説明できるということになります。 さらに、化学結合は「純粋な」量子力学的効果であり、原則として、これは量子力学によって導入された交換相互作用によって厳密に示されますが、物理的な正当性はありません。つまり、交換相互作用は純粋に形式的な数学的アプローチです。 、これにより、少なくともいくつかの結果が可能になります。 交換相互作用に物理的な意味がないという事実は、交換積分が基本的に基底波動関数(より正確には基底関数のオーバーラップ積分)の選択に依存するという事実によって確認できます。基本的に、それはモジュロが少なく、逆に符号を変えることさえできます。これは、XNUMXつの原子を引き付けることはできず、反発することを意味します。 さらに、XNUMXつの電子があるためオーバーラップ積分がないため、定義による交換相互作用をXNUMX電子結合に適用することはできません(ただし、Paulingの共鳴を適用してXNUMX電子結合を説明することはできます)。
2.さらに、A。アインシュタインの相対性理論を使用して、電子の運動において、分子内の場は定義上保存場にはなり得ないことを示すことができます(pp。90-92、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)。 原子または分子内の電子の振る舞いを説明するとき、電子の運動は平均的な保存場にあると(より正確には、ほとんど常に)想定されることがよくあります。 しかし、これは(相対性理論に基づく)基本的に真実ではないため、それ以上の仮定は理論的に厳密ではありません。 さらに、この場合(化学結合への相対性理論の適用)は、量子力学とA.アインシュタインの相対性理論を組み合わせて使用することによってのみ化学結合の形成の原因を説明することが可能であることを直接示しています。私たちはやろうとします(下記参照)。
3.パウリの原理を分析するときは、特に注目に値します(103〜105ページ、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、パウリの原理は、(少なくとも個々の粒子の状態について)話すことができる場合、弱く相互作用する粒子(フェルミ粒子)のシステムにのみ適用できるため、化学結合には適用できないことが判明しました。 したがって、必然的に、パウリの原理は、化学にとって非常に重要な理論的および実用的な重要性を持つ、多重度1.5の1.5電子結合の存在を禁止しないことになります。 化学では、多重度6の三電子結合が導入されており、これに基づいてベンゼン分子と多くの有機および無機物質の構造を簡単に説明できます(pp。36-53、72-XNUMX、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf).
4.表示されます(pp。105\ u2014 117、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)分子軌道法の主な仮定(つまり、分子軌道は重なり合う原子軌道の線形結合のように表すことができる)は、量子重ね合わせの原理と克服できない矛盾に陥ること。 (量子力学で採用された)いくつかの部分からなる量子システムの記述は、VB法で正規構造に対応する方程式のメンバーに帰することを実際に禁止していることも示されています。
5.pp。116\ u2013 117、PQSの位置からのMO法とVB法の量子力学的分析を参照してください。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf
b ...したがって、対応する方程式の化学結合を「復元」し、量子重ね合わせの原理との矛盾を排除するには、AOの線形結合のメンバーでMOを表現するのではなく、存在を仮定する必要があります。特定の化学結合を記述し、より単純な構造要素から派生したものではない、新しい基本的な品質としてのMOの評価。 次に、化学結合を計算方法に「戻し」、量子化学計算を大幅に簡素化します。 これは、化学結合のエネルギーがよく知られているためです。MOは化学結合を記述しているため(そして化学結合エネルギーがわかっているため)、化学結合を差し引くだけでMOエネルギーを簡単に計算できます。 AOエネルギーからの結合エネルギー。
\ t化学結合はフェルミオンの相互作用の結果であり、ヒュッケル則(84n + 4)(または2n、n-不対)に従って相互作用するため[2]、原子軌道と同様に分子軌道を概略的に描くことができます。 ヒュッケル則による電子の数は次のようになります:2、6、10、14、18、\ u2026
したがって、化学結合の分子軌道は次のように表されます。
\ tMO(s)は、分子のs軌道、1セルで、最大2つの電子を含むことができます。
\ tMO(p)は分子のp軌道であり、3つのセルで、最大6つの電子を含むことができます。
\ tMO(d)-分子d軌道、5セル、10個の電子を含むことができます。
\ tMO(f)は分子のf軌道であり、7個のセルで、最大14個の電子を含むことができます。
\ tMO(g)は分子のg軌道であり、9個のセルで、最大18個の電子を含むことができます。
\ t次に、通常の単結合は分子のs軌道(MO(s))によって記述されます。
二重結合を説明するには、85つの同等の単結合(L. Pauling [2]が指摘)から形成され、XNUMXつの分子s軌道(XNUMX MO(s))によって記述されると仮定する必要があります。
\ t三重結合は分子のp軌道(MO(p))で記述され、三重結合のXNUMXつの電子すべてがXNUMXつの分子のp軌道を占有します。これは、アセチレンとエチレンの違い(CHの酸性度を意味する)を非常によく説明しています。 )。
\ tベンゼン18-電子環状システムは00つの分子g軌道(MO(g))を占めることができます... \ uXNUMXbb。
\ t化学結合に関する上記の理由を考慮すると、化学結合の現代の概念は厳密に理論的に公正ではなく、経験的な定量的計算で定性的であると言えます。 量子力学、すなわちハイゼンベルクの不確定性原理とA.アインシュタインの相対性理論を使用して、化学結合の形成の理由を説明することができます(pp。92-103 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、そして電子がどのように化学結合を形成するか、そして結合が分子内でそれ自体をどのように処理するかを理解します。 化学結合は実際には別の粒子(電子の数に応じてフェルミ粒子またはボソン)であり、これを半仮想粒子と呼んでいることに注意してください(41〜43ページ、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、これは特定の分子に無期限に長く存在します。
化学結合に関する注記。
化学結合(一電子、多電子)の形成を厳密に理論的に分析すると、化学結合の形成の原因を理解することは困難です。 ここにはいくつかの問題があります。
1.化学結合が形成されるとき、電子の「存在」の領域が実際に減少するとき(化学結合(MO)の「体積」が対応するAOの「体積」よりはるかに小さい場合、これはLによって強調されました。ポーリング)元のAOと比較して(つまり、二原子分子の電子分布関数は原子の場合よりもはるかに集中している)、電子間の反発は必然的に大幅に増加する必要があります。法則(F = f(1 / r ^ 2))この反発はいかなる方法でも補償することはできませんこれはL. Paulingによっても指摘されており、(pp。88-89、レビュー。 -電子結合(パウリ排除原理、ハイゼンベルグの不確実性原理および化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)したがって、彼は長さの全範囲で水素原子と陽子の相互作用を分析し(水素原子とH +が接近したときに保持されることを認めた)、この場合は接続が形成されないことを示しました(交換相互作用またはポーリング共鳴。)これは、実際には、XNUMX電子結合でさえ電磁相互作用(つまり、古典的なアプローチ)だけでは説明できず、多電子結合(XNUMX電子)に行くと説明できないことを示しています。結合、XNUMX電子結合など)そして結合電子間の反発を考慮に入れると、古典的な説明(電磁的アプローチ)は化学結合の形成の原因の定性的な説明さえ提供できないことが明らかになります。 必然的に、化学結合の形成の原因は量子力学によってのみ説明できるということになります。 さらに、化学結合は「純粋な」量子力学的効果であり、原則として、これは量子力学によって導入された交換相互作用によって厳密に示されますが、物理的な正当性はありません。つまり、交換相互作用は純粋に形式的な数学的アプローチです。 、これにより、少なくともいくつかの結果が可能になります。 交換相互作用に物理的な意味がないという事実は、交換積分が基本的に基底波動関数(より正確には基底関数のオーバーラップ積分)の選択に依存するという事実によって確認できます。基本的に、それはモジュロが少なく、逆に符号を変えることさえできます。これは、XNUMXつの原子を引き付けることはできず、反発することを意味します。 さらに、XNUMXつの電子があるためオーバーラップ積分がないため、定義による交換相互作用をXNUMX電子結合に適用することはできません(ただし、Paulingの共鳴を適用してXNUMX電子結合を説明することはできます)。
2.さらに、A。アインシュタインの相対性理論を使用して、電子の運動において、分子内の場は定義上保存場にはなり得ないことを示すことができます(pp。90-92、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)。 原子または分子内の電子の振る舞いを説明するとき、電子の運動は平均的な保存場にあると(より正確には、ほとんど常に)想定されることがよくあります。 しかし、これは(相対性理論に基づく)基本的に真実ではないため、それ以上の仮定は理論的に厳密ではありません。 さらに、この場合(化学結合への相対性理論の適用)は、量子力学とA.アインシュタインの相対性理論を組み合わせて使用することによってのみ化学結合の形成の原因を説明することが可能であることを直接示しています。私たちはやろうとします(下記参照)。
3.パウリの原理を分析するときは、特に注目に値します(103〜105ページ、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、パウリの原理は、(少なくとも個々の粒子の状態について)話すことができる場合、弱く相互作用する粒子(フェルミ粒子)のシステムにのみ適用できるため、化学結合には適用できないことが判明しました。 したがって、必然的に、パウリの原理は、化学にとって非常に重要な理論的および実用的な重要性を持つ、多重度1.5の1.5電子結合の存在を禁止しないことになります。 化学では、多重度6の三電子結合が導入されており、これに基づいてベンゼン分子と多くの有機および無機物質の構造を簡単に説明できます(pp。36-53、72-XNUMX、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf).
4.表示されます(pp。105\ u2014 117、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)分子軌道法の主な仮定(つまり、分子軌道は重なり合う原子軌道の線形結合のように表すことができる)は、量子重ね合わせの原理と克服できない矛盾に陥ること。 (量子力学で採用された)いくつかの部分からなる量子システムの記述は、VB法で正規構造に対応する方程式のメンバーに帰することを実際に禁止していることも示されています。
5.pp。116\ u2013 117、PQSの位置からのMO法とVB法の量子力学的分析を参照してください。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf
b ...したがって、対応する方程式の化学結合を「復元」し、量子重ね合わせの原理との矛盾を排除するには、AOの線形結合のメンバーでMOを表現するのではなく、存在を仮定する必要があります。特定の化学結合を記述し、より単純な構造要素から派生したものではない、新しい基本的な品質としてのMOの評価。 次に、化学結合を計算方法に「戻し」、量子化学計算を大幅に簡素化します。 これは、化学結合のエネルギーがよく知られているためです。MOは化学結合を記述しているため(そして化学結合エネルギーがわかっているため)、化学結合を差し引くだけでMOエネルギーを簡単に計算できます。 AOエネルギーからの結合エネルギー。
\ t化学結合はフェルミオンの相互作用の結果であり、ヒュッケル則(84n + 4)(または2n、n-不対)に従って相互作用するため[2]、原子軌道と同様に分子軌道を概略的に描くことができます。 ヒュッケル則による電子の数は次のようになります:2、6、10、14、18、\ u2026
したがって、化学結合の分子軌道は次のように表されます。
\ tMO(s)は、分子のs軌道、1セルで、最大2つの電子を含むことができます。
\ tMO(p)は分子のp軌道であり、3つのセルで、最大6つの電子を含むことができます。
\ tMO(d)-分子d軌道、5セル、10個の電子を含むことができます。
\ tMO(f)は分子のf軌道であり、7個のセルで、最大14個の電子を含むことができます。
\ tMO(g)は分子のg軌道であり、9個のセルで、最大18個の電子を含むことができます。
\ t次に、通常の単結合は分子のs軌道(MO(s))によって記述されます。
二重結合を説明するには、85つの同等の単結合(L. Pauling [2]が指摘)から形成され、XNUMXつの分子s軌道(XNUMX MO(s))によって記述されると仮定する必要があります。
\ t三重結合は分子のp軌道(MO(p))で記述され、三重結合のXNUMXつの電子すべてがXNUMXつの分子のp軌道を占有します。これは、アセチレンとエチレンの違い(CHの酸性度を意味する)を非常によく説明しています。 )。
\ tベンゼン18-電子環状システムは00つの分子g軌道(MO(g))を占めることができます... \ uXNUMXbb。
\ t化学結合に関する上記の理由を考慮すると、化学結合の現代の概念は厳密に理論的に公正ではなく、経験的な定量的計算で定性的であると言えます。 量子力学、すなわちハイゼンベルクの不確定性原理とA.アインシュタインの相対性理論を使用して、化学結合の形成の理由を説明することができます(pp。92-103 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、そして電子がどのように化学結合を形成するか、そして結合が分子内でそれ自体をどのように処理するかを理解します。 化学結合は実際には別の粒子(電子の数に応じてフェルミ粒子またはボソン)であり、これを半仮想粒子と呼んでいることに注意してください(41〜43ページ、 http://vixra.org/pdf/1710.0326v2.pdf)、これは特定の分子に無期限に長く存在します。
パウリの排他原理と化学結合。
パウリの排他原理\u2014 これは量子力学の基本原理であり、XNUMXつ以上の同一のフェルミオン(半整数スピンを持つ粒子)が同時に同じ量子状態になることはできないと主張しています。
スイスの理論物理学者ヴォルフガング・パウリは、1925年にこの原理を定式化しました[1]。化学において、パウリの排他原理はしばしば多重度1.5のXNUMX電子結合の存在を禁じる原理とみなされますが、パウリの排他原理はXNUMX電子結合の存在を禁じるものではないことが証明されています。そのためには、パウリの排他原理をより詳細に分析する必要があります。
パウリの排他原理によれば、同一のフェルミオンからなる系では、2つ(あるいはそれ以上)の粒子が同じ状態をとることはできない[2]。波動関数と行列式の対応する式は参考文献に示されている(これはフェルミオン系における標準的な考察である)。しかし、ここでは導出に焦点を当てる。「…もちろん、この定式化では、パウリの排他原理は、個々の粒子の状態について(少なくとも近似的に)議論できる場合にのみ、弱く相互作用する粒子系に適用できる」[XNUMX]。つまり、パウリの排他原理は、個々の粒子の状態について議論できる場合にのみ、弱く相互作用する粒子系に適用できるのである。
しかし、古典的な化学結合は2つの原子核の間で形成され(これが原子軌道との根本的な違いです)、これらの原子核が何らかの形で電子を互いに「引き寄せる」ことを思い出すと、化学結合の形成において、電子はもはや弱く相互作用する粒子とは見なされないと仮定するのが論理的です。この仮定は、先に導入された、独立した半仮想粒子としての化学結合の概念によって裏付けられています(粒子の「部分」の自然な構成要素は弱く相互作用することはできません)。
「ハイゼンベルクの不確定性原理と化学結合」の章で示された化学結合の表現は、化学結合を弱く相互作用する電子の系とみなす主張を断固として否定する。それどころか、上記の説明から、化学結合において電子は「個体性を失い」、化学結合全体を「占有」する、つまり化学結合内の電子は「可能な限り相互作用する」ことが導かれ、これはパウリの排他原理が化学結合には適用できないことを直接的に示唆している。さらに、運動量と座標における量子力学的不確定性は、化学結合において電子は「最大限に」強く相互作用する粒子の系であり、化学結合全体が独立した粒子であり、「個々の」電子、その速度、座標、エネルギーなどの概念が存在しないことを厳密に示している。これは根本的に真実ではない。化学結合は「半仮想粒子」と呼ばれる独立した粒子であり、個々の電子(強く相互作用する)から構成され、原子核の間に空間的に位置する複合粒子です。
このように、多重度 1.5 の XNUMX 電子結合の導入は、化学的観点から正当化され (ベンゼン分子の構造、芳香族性、有機物質と無機物質の構造などを簡単に説明します)、パウリの排他原理と、化学結合を強く相互作用する粒子 (実際には独立した半仮想粒子) のシステムとする論理的仮定によって確認され、その結果、パウリの排他原理は化学結合には適用できません。
1. Pauli W. Uber den Zusammenhang des Abschlusses der Elektronengruppen in Atom mit der Komplexstruktur der Spektren, - Z. Phys.、1925、31、765-783。
2. ASダヴィドフ著『量子力学』第1973版、出版社「サイエンス」、モスクワ、334年、XNUMX頁。
ハイゼンベルクの不確定性原理と化学結合。
化学結合をさらに分析するために、電子のコンプトン波長を考えてみましょう。
\u03bbc.\u0435. = h/(me*c)= 2.4263 * 10^(-12) m
電子のコンプトン波長は、電子自体の静止エネルギーに等しいエネルギーを持つ光子の波長に等しい(標準的な結論は以下の通り)。
\u03bb = h/(m*v)、E = h*\u03b3、E = me*c^2、c = \u03b3*\u03bb、\u03b3 = c/\u03bb
E = h*\u03b3、E = h*(c/\u03bb) = me*c^2、\u03bbc.\u0435. = h/(me*c)
ここで、\u03bb はルイ・ド・ブロイ波長、me は電子の質量、c, \u03b3 は光の速度と周波数、h はプランク定数です。
電子のコンプトン波長よりも小さい線状寸法の領域において、電子に何が起こるかを考えることは、より興味深い。この領域におけるハイゼンベルクの不確定性によれば、運動量に関しては少なくともm*cの量子力学的不確定性があり、エネルギーに関しては少なくともme*c^2の量子力学的不確定性がある。
\u0394p \u2265 m\u0435*c と \u0394E \u2265 me*c^2
これは仮想的な電子-陽電子対を生成するのに十分な大きさである。したがって、このような領域では、電子はもはや「点状物体」とはみなされない。なぜなら、電子は時間の一部を「電子+対(陽電子+電子)」の状態で過ごすからである。以上の結果から、コンプトン長よりも短い距離にある電子は無限の自由度を持つ系であり、その相互作用は量子場の理論の枠組みの中で記述されるべきである。最も重要なのは、中間状態「電子+対(陽電子+電子)」への遷移が時間あたりに運ばれることである ~ \u03bbc.\u0435./c
\u0394t = \u03bbc.\u0435./c = 2.4263 * 10^(-12)/(3*10^8) = 8.1*10^(-20) 秒
さて、上記のすべてを用いて、アインシュタインの相対性理論とハイゼンベルクの不確定性原理を用いて化学結合を記述してみましょう。そのために、一つの仮定を立てましょう。ボーア軌道(水素原子)上の電子の波長は、別の座標系にある電子のコンプトン波長と同じであると仮定します。その結果、コンプトン波長は(相対性理論の影響により)137倍長くなります。
\u03bbc.\u0435. = h/(me*c) = 2.4263 * 10^(-12) m
\u03bbb. = h/(me*v)= 2*\u03c0*R = 3.31*10^(-10) m
\u03bbb./\u03bbc.\u0435.= 137
ここで、R = 0.527 \u212b、ボーア半径。
水素原子のド・ブロイ波長(ボーア理論によれば)は電子のコンプトン波長の137倍であるため、エネルギー相互作用は137倍弱くなると仮定するのは極めて論理的です(光子の波長が長いほど周波数は低くなり、したがってエネルギーも低くなります)。1 / 137.036は微細構造定数であり、電磁相互作用の力を特徴付ける基本的な物理定数は、1916年にドイツの物理学者アルノルド・ゾンマーフェルトによって、N.ボーア原子モデルの枠組み内で原子スペクトルを記述する際の相対論的補正の尺度として科学に導入されました。
化学結合を記述するために、ハイゼンベルクの不確定性原理を使います。
\u0394x * \u0394p \u2265 \u045b / 2
エネルギー相互作用が 137 倍弱まると、ハイゼンベルクの不確定性原理は次の形式で表すことができます。
\u0394x* \u0394p \u2265 (\u045b * 137)/2
最後の式によれば、化学結合における電子の運動量に関する量子力学的不確実性は少なくとも me * c でなければならず、エネルギーに関する量子力学的不確実性は me * c ^ 2 以上でなければならず、これも仮想電子陽電子対の生成には十分なはずです。
したがって、化学結合の分野では、この場合、電子は「点物体」とみなすことはできません。なぜなら、電子は「電子 + 対(陽電子 + 電子)」の状態で一部の時間を費やすため、その相互作用は量子場理論の枠組みで記述される必要があるからです。
このアプローチは、多電子化学結合(2電子、3電子など)において、電子間の反発がどのように克服されるかを説明することを可能にする。化学結合は実際には電子と陽電子の「沸騰塊」であるため、仮想陽電子は電子間の反発を「克服」するのに役立つ。このアプローチでは、化学結合は実際には閉じた空間的な袋(エネルギー的な意味でのポテンシャル井戸)であり、その中で実在の電子だけでなく仮想陽電子と電子も「沸騰」し、このポテンシャル井戸の「体積」は実際には化学結合の「体積」であり、電子の位置における量子力学的不確実性の空間的尺度でもあると仮定している。
厳密に言えば、このような考察によれば、電子はもはや特定のエネルギー、運動量、座標を持たず、「点粒子」ではなく、化学結合の「全体積」を占めることになります。化学結合においては、単一の電子は非人格化され、その個性を失い、実際には存在しないものの、実在する電子と仮想陽電子、そして電子が揺らぎによって互いに変化する「沸騰塊」が存在すると主張できます。つまり、化学結合は実際には独立した粒子、既に述べたように半仮想粒子なのです。さらに、このアプローチは電子や陽電子といった素粒子の構造にも拡張できます。この考察における素粒子とは、ある空間的な袋の中に閉じ込められた揺らぎのある真空であり、この袋はこれらの揺らぎのポテンシャル井戸となります。
この考察において特に注目すべきは、電子は強く相互作用する粒子であるため、パウリの原理は化学結合には適用できず(詳細については、「パウリの原理と化学結合」のセクションを参照)、多重度が 1.5 である同じ XNUMX 電子結合の存在を禁止しないことです。
上記は、長さ1Åの化学結合の例で簡単に説明できます。ブロイ波長は次の式で表されます(化学結合の長さはL = 2 * \u0394xです)。
\u03bb = 2*\u03c0*\u0394x
ハイゼンベルクの不確定性比は次のようになります。
\u0394x * \u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / 2
そこから次のことがわかります:
L * \u0394p \u2265 \u045b * 137 * 2 * \u03c0
ここで、L は化学結合の長さであり、\u0394p は特定の化学結合における各電子の運動量の量子力学的不確実性です。
そこから、化学結合における運動量の不確実性を決定するための式が得られます。
\u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / L
長さ 1 A に対して必要な計算を行うと、次のようになります。
\u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / 10 ^ (-10)
\u0394p \u2265 9.078 * 10 ^(-22)kg * m / s
つまり、脈拍の不確実性は私*cよりも大きい
(me * c = 2.73 * 10 ^ (-22) kg * m / s)
(電子速度の不確実性は光速よりも大きいことは明らかです)、これは私たちの仮定に基づくはずです。
ベンゼン分子および他の多くの有機および無機化合物の構造によって説明できる、多重度1.5のXNUMX電子結合の理論的正当化。
ここで与えられた三電子結合の正当化:
量子力学は、そのような化学結合が何であるかを定義します。 量子力学がなければ、それは不可能です。 化学結合が不可能なことを説明する古典的な概念(そしてこれは、XNUMXつの基本的な相互作用の存在にもかかわらず:電磁気(化学にとって最も重要)、強い、弱い、重力)。 化学結合の形成時に量子効果が重要であることは明らかです。 つまり、化学結合を形成するには、不対電子とXNUMXつの基本相互作用を持つXNUMXつの特定の原子を持つだけでは不十分ですが、量子効果が化学結合を形成するのに「役立つ」特定の距離にこれらXNUMXつの原子を配置する必要があります。 量子効果がなければ、これらのベースライン(原子と基本相互作用)は化学結合を形成するのに十分ではありません。 化学結合が形成されるとき、原子の特性と基本相互作用だけでなく、数オングストロームの距離での時空の構造(スケール化学結合)も重要であることは明らかです。 時空の量子効果は原子の相互作用に影響を及ぼし始めます(家は居住者間の相互作用に影響を及ぼし始めます)、それなしでは、化学結合の形成は不可能であると説明します。
「ここで問題となるのは、ベンゼンや他の分子やイオンに三電子結合が存在することを量子論の観点からどのように説明するかです。同じ原子または分子軌道上に1つの電子を配置することは当然のことです。したがって、分子内の三電子結合の存在を公理として実際に置く必要があります。この場合、ベンゼンの三電子結合は実際には半仮想粒子と見なすことができます。実粒子、電子などは実世界に無期限に存在します仮想粒子は実験登録には不十分な時間存在します(原子核内の強い相互作用)ので、実際に無期限に存在する三電子結合と呼びます分子とイオンのみの時間半仮想粒子半仮想粒子としての2電子結合には特定の特性があります:その質量はXNUMXつの電子質量に等しく、その電荷はthrに等しいee電子電荷、それは半整数スピン(プラスマイナスXNUMX/XNUMX)と実際の空間拡張を持っています。 つまり、私たちの半仮想粒子(三電子結合)は典型的なフェルミ粒子です。 フェルミ粒子は半整数のスピンを持つ粒子です。 それらはフェルミディラック統計に従い、パウリの排他原理などの適切な結果をもたらします。電子は典型的なフェルミ粒子であるため、原子および分子軌道でのそのような分布が受け入れられます(計算されます)。 したがって、ベンゼンのXNUMX電子結合はベンゼンの実際のフェルミ粒子であるため、代わりに対応するフェルミ粒子(つまり、粒子としてのXNUMX電子結合)を使用して、ベンゼンの分子(およびその他のシステム)に量子計算を拡張できます。計算における電子の。 次に、すべてが通常どおりに行われる必要があります。パウリの排他原理、MOでの分散、MOのバインドと分解などです。」
"\ u2026距離2.42A(反対側)のベンゼン分子内の1つの4電子結合の相互作用は、これら11つの2電子結合を絡み合った量子状態の6つの粒子(1つのフェルミ粒子)と見なすと説明できます。 [2、p。11-18]。つまり、これらXNUMXつのフェルミ粒子は絡み合った量子状態にあります。量子もつれは、XNUMXつ以上のフェルミ粒子またはボソンの量子状態が相互に関連していることが証明される量子機械現象です[XNUMX- XNUMX]。そして驚くべきことに、この相互接続は粒子間の実質的に任意の距離にとどまります(他の既知の相互作用がない場合)。絡み合った量子システムは実際には「不可分な」オブジェクトであり、特定の特性を持つ新しい粒子であることに注意してください。 (そしてそれを構成する粒子は特定の基準を満たす必要があります)そして最も重要なことは、最初の粒子のスピン(または他の特性)を測定するとき、XNUMX番目の粒子のスピン(特性)を自動的に明確に知ることです( 最初の粒子のスピンが正であるとすると、XNUMX番目の粒子のスピンは常に負になり、その逆も同様です)。 絡み合った状態のXNUMXつの粒子は、「見えない糸」によって束縛されていることがわかります。つまり、実際には、それらは新しい「分割できない」オブジェクト、つまり新しい粒子を形成します。 そして、これは実験的な事実です。 ベンゼン分子については[XNUMX、p。 XNUMX-XNUMX]、XNUMXつのXNUMX電子結合すべての相互作用をXNUMXつのフェルミ粒子(XNUMX電子結合)の絡み合った量子状態と見なすと、XNUMXつのフェルミ粒子のスピンの定義は自動的にすべての他のXNUMXつのフェルミ粒子のスピン、そして詳しく調べると、XNUMXつのCC結合すべてを形成するXNUMXのベンゼン電子すべてのスピンの知識を意味します。 実際、これに基づいて、ベンゼン分子を使用して、電子(フェルミ粒子)のもつれ量子状態を研究することができます。
化学結合の形成過程における電子が量子もつれ状態にあるという事実は、化学および量子力学的な結合計算において非常に重要です。例えば、水素分子の2026電子化学結合を計算する場合、XNUMXつの電子の動きを一般的な意味で、つまり独立して互いに実質的に相対的に考える必要がなくなります。そして、量子もつれ状態では、これらのXNUMXつの電子は実際には一定の長さを持つ「見えない糸」によって束縛されていると見なすことができることが確実に分かります。つまり、XNUMXつの電子が結合して新しい「分割できない」粒子を形成するのです。つまり、コア場におけるXNUMXつの電子の動きは、「見えない糸」の中央(あるいは新しい粒子の中心、質量中心など)にある点の動きによって記述でき、量子力学計算を大幅に簡素化するはずです。 「見えない糸」の長さは、水素原子の共有結合半径の合計よりもはるかに短く、この長さがXNUMXつの電子間のクーロン反発を決定します。様々な化学結合における電子間の「見えない糸」の長さは、それほど大きくは変わらないはずです。おそらく、例外なくすべての化学結合(つまりXNUMX電子結合)で一定値になるか、あるいは別の定数になるかもしれません。XNUMX電子結合は、XNUMXつの電子が絡み合った量子状態と見なすこともできます。その場合、長さは
パウリの排他原理\u2014 これは量子力学の基本原理であり、XNUMXつ以上の同一のフェルミオン(半整数スピンを持つ粒子)が同時に同じ量子状態になることはできないと主張しています。
スイスの理論物理学者ヴォルフガング・パウリは、1925年にこの原理を定式化しました[1]。化学において、パウリの排他原理はしばしば多重度1.5のXNUMX電子結合の存在を禁じる原理とみなされますが、パウリの排他原理はXNUMX電子結合の存在を禁じるものではないことが証明されています。そのためには、パウリの排他原理をより詳細に分析する必要があります。
パウリの排他原理によれば、同一のフェルミオンからなる系では、2つ(あるいはそれ以上)の粒子が同じ状態をとることはできない[2]。波動関数と行列式の対応する式は参考文献に示されている(これはフェルミオン系における標準的な考察である)。しかし、ここでは導出に焦点を当てる。「…もちろん、この定式化では、パウリの排他原理は、個々の粒子の状態について(少なくとも近似的に)議論できる場合にのみ、弱く相互作用する粒子系に適用できる」[XNUMX]。つまり、パウリの排他原理は、個々の粒子の状態について議論できる場合にのみ、弱く相互作用する粒子系に適用できるのである。
しかし、古典的な化学結合は2つの原子核の間で形成され(これが原子軌道との根本的な違いです)、これらの原子核が何らかの形で電子を互いに「引き寄せる」ことを思い出すと、化学結合の形成において、電子はもはや弱く相互作用する粒子とは見なされないと仮定するのが論理的です。この仮定は、先に導入された、独立した半仮想粒子としての化学結合の概念によって裏付けられています(粒子の「部分」の自然な構成要素は弱く相互作用することはできません)。
「ハイゼンベルクの不確定性原理と化学結合」の章で示された化学結合の表現は、化学結合を弱く相互作用する電子の系とみなす主張を断固として否定する。それどころか、上記の説明から、化学結合において電子は「個体性を失い」、化学結合全体を「占有」する、つまり化学結合内の電子は「可能な限り相互作用する」ことが導かれ、これはパウリの排他原理が化学結合には適用できないことを直接的に示唆している。さらに、運動量と座標における量子力学的不確定性は、化学結合において電子は「最大限に」強く相互作用する粒子の系であり、化学結合全体が独立した粒子であり、「個々の」電子、その速度、座標、エネルギーなどの概念が存在しないことを厳密に示している。これは根本的に真実ではない。化学結合は「半仮想粒子」と呼ばれる独立した粒子であり、個々の電子(強く相互作用する)から構成され、原子核の間に空間的に位置する複合粒子です。
このように、多重度 1.5 の XNUMX 電子結合の導入は、化学的観点から正当化され (ベンゼン分子の構造、芳香族性、有機物質と無機物質の構造などを簡単に説明します)、パウリの排他原理と、化学結合を強く相互作用する粒子 (実際には独立した半仮想粒子) のシステムとする論理的仮定によって確認され、その結果、パウリの排他原理は化学結合には適用できません。
1. Pauli W. Uber den Zusammenhang des Abschlusses der Elektronengruppen in Atom mit der Komplexstruktur der Spektren, - Z. Phys.、1925、31、765-783。
2. ASダヴィドフ著『量子力学』第1973版、出版社「サイエンス」、モスクワ、334年、XNUMX頁。
ハイゼンベルクの不確定性原理と化学結合。
化学結合をさらに分析するために、電子のコンプトン波長を考えてみましょう。
\u03bbc.\u0435. = h/(me*c)= 2.4263 * 10^(-12) m
電子のコンプトン波長は、電子自体の静止エネルギーに等しいエネルギーを持つ光子の波長に等しい(標準的な結論は以下の通り)。
\u03bb = h/(m*v)、E = h*\u03b3、E = me*c^2、c = \u03b3*\u03bb、\u03b3 = c/\u03bb
E = h*\u03b3、E = h*(c/\u03bb) = me*c^2、\u03bbc.\u0435. = h/(me*c)
ここで、\u03bb はルイ・ド・ブロイ波長、me は電子の質量、c, \u03b3 は光の速度と周波数、h はプランク定数です。
電子のコンプトン波長よりも小さい線状寸法の領域において、電子に何が起こるかを考えることは、より興味深い。この領域におけるハイゼンベルクの不確定性によれば、運動量に関しては少なくともm*cの量子力学的不確定性があり、エネルギーに関しては少なくともme*c^2の量子力学的不確定性がある。
\u0394p \u2265 m\u0435*c と \u0394E \u2265 me*c^2
これは仮想的な電子-陽電子対を生成するのに十分な大きさである。したがって、このような領域では、電子はもはや「点状物体」とはみなされない。なぜなら、電子は時間の一部を「電子+対(陽電子+電子)」の状態で過ごすからである。以上の結果から、コンプトン長よりも短い距離にある電子は無限の自由度を持つ系であり、その相互作用は量子場の理論の枠組みの中で記述されるべきである。最も重要なのは、中間状態「電子+対(陽電子+電子)」への遷移が時間あたりに運ばれることである ~ \u03bbc.\u0435./c
\u0394t = \u03bbc.\u0435./c = 2.4263 * 10^(-12)/(3*10^8) = 8.1*10^(-20) 秒
さて、上記のすべてを用いて、アインシュタインの相対性理論とハイゼンベルクの不確定性原理を用いて化学結合を記述してみましょう。そのために、一つの仮定を立てましょう。ボーア軌道(水素原子)上の電子の波長は、別の座標系にある電子のコンプトン波長と同じであると仮定します。その結果、コンプトン波長は(相対性理論の影響により)137倍長くなります。
\u03bbc.\u0435. = h/(me*c) = 2.4263 * 10^(-12) m
\u03bbb. = h/(me*v)= 2*\u03c0*R = 3.31*10^(-10) m
\u03bbb./\u03bbc.\u0435.= 137
ここで、R = 0.527 \u212b、ボーア半径。
水素原子のド・ブロイ波長(ボーア理論によれば)は電子のコンプトン波長の137倍であるため、エネルギー相互作用は137倍弱くなると仮定するのは極めて論理的です(光子の波長が長いほど周波数は低くなり、したがってエネルギーも低くなります)。1 / 137.036は微細構造定数であり、電磁相互作用の力を特徴付ける基本的な物理定数は、1916年にドイツの物理学者アルノルド・ゾンマーフェルトによって、N.ボーア原子モデルの枠組み内で原子スペクトルを記述する際の相対論的補正の尺度として科学に導入されました。
化学結合を記述するために、ハイゼンベルクの不確定性原理を使います。
\u0394x * \u0394p \u2265 \u045b / 2
エネルギー相互作用が 137 倍弱まると、ハイゼンベルクの不確定性原理は次の形式で表すことができます。
\u0394x* \u0394p \u2265 (\u045b * 137)/2
最後の式によれば、化学結合における電子の運動量に関する量子力学的不確実性は少なくとも me * c でなければならず、エネルギーに関する量子力学的不確実性は me * c ^ 2 以上でなければならず、これも仮想電子陽電子対の生成には十分なはずです。
したがって、化学結合の分野では、この場合、電子は「点物体」とみなすことはできません。なぜなら、電子は「電子 + 対(陽電子 + 電子)」の状態で一部の時間を費やすため、その相互作用は量子場理論の枠組みで記述される必要があるからです。
このアプローチは、多電子化学結合(2電子、3電子など)において、電子間の反発がどのように克服されるかを説明することを可能にする。化学結合は実際には電子と陽電子の「沸騰塊」であるため、仮想陽電子は電子間の反発を「克服」するのに役立つ。このアプローチでは、化学結合は実際には閉じた空間的な袋(エネルギー的な意味でのポテンシャル井戸)であり、その中で実在の電子だけでなく仮想陽電子と電子も「沸騰」し、このポテンシャル井戸の「体積」は実際には化学結合の「体積」であり、電子の位置における量子力学的不確実性の空間的尺度でもあると仮定している。
厳密に言えば、このような考察によれば、電子はもはや特定のエネルギー、運動量、座標を持たず、「点粒子」ではなく、化学結合の「全体積」を占めることになります。化学結合においては、単一の電子は非人格化され、その個性を失い、実際には存在しないものの、実在する電子と仮想陽電子、そして電子が揺らぎによって互いに変化する「沸騰塊」が存在すると主張できます。つまり、化学結合は実際には独立した粒子、既に述べたように半仮想粒子なのです。さらに、このアプローチは電子や陽電子といった素粒子の構造にも拡張できます。この考察における素粒子とは、ある空間的な袋の中に閉じ込められた揺らぎのある真空であり、この袋はこれらの揺らぎのポテンシャル井戸となります。
この考察において特に注目すべきは、電子は強く相互作用する粒子であるため、パウリの原理は化学結合には適用できず(詳細については、「パウリの原理と化学結合」のセクションを参照)、多重度が 1.5 である同じ XNUMX 電子結合の存在を禁止しないことです。
上記は、長さ1Åの化学結合の例で簡単に説明できます。ブロイ波長は次の式で表されます(化学結合の長さはL = 2 * \u0394xです)。
\u03bb = 2*\u03c0*\u0394x
ハイゼンベルクの不確定性比は次のようになります。
\u0394x * \u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / 2
そこから次のことがわかります:
L * \u0394p \u2265 \u045b * 137 * 2 * \u03c0
ここで、L は化学結合の長さであり、\u0394p は特定の化学結合における各電子の運動量の量子力学的不確実性です。
そこから、化学結合における運動量の不確実性を決定するための式が得られます。
\u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / L
長さ 1 A に対して必要な計算を行うと、次のようになります。
\u0394p \u2265 (\u045b * 137 * 2 * \u03c0) / 10 ^ (-10)
\u0394p \u2265 9.078 * 10 ^(-22)kg * m / s
つまり、脈拍の不確実性は私*cよりも大きい
(me * c = 2.73 * 10 ^ (-22) kg * m / s)
(電子速度の不確実性は光速よりも大きいことは明らかです)、これは私たちの仮定に基づくはずです。
88〜104ページのレビュー(135ページ、フルバージョン)を参照してください。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v3.pdf
三電子結合に基づくベンゼン:
レビュー(135ページ、フルバージョン)。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v3.pdf
1電子結合に基づくベンゼン分子の構造。
http://vixra.org/pdf/1606.0152v1.pdf
2.三電子結合の存在の実験的確認と、その存在の理論的根拠。
http://vixra.org/pdf/1606.0151v2.pdf
3.化学結合の簡単な分析。
http://vixra.org/pdf/1606.0149v2.pdf
4電子結合の存在の理論的正当化を補足します。
http://vixra.org/pdf/1606.0150v2.pdf
5つの作品におけるXNUMX電子結合の理論と簡単なコメント。
http://vixra.org/pdf/1607.0022v2.pdf
6.レビュー。 三電子結合に基づくベンゼン。 http://vixra.org/pdf/1612.0018v5.pdf
7.L.ポーリングの共鳴理論の量子力学的側面。
http://vixra.org/pdf/1702.0333v2.pdf
8.PQSの位置からのMO法とVB法の量子力学的分析。
http://vixra.org/pdf/1704.0068v1.pdf
9.レビュー(135ページ、フルバージョン)。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v3.pdf
Bezverkhniy Volodymyr(viXra): http://vixra.org/author/bezverkhniy_volodymyr_dmytrovych
三電子結合に基づくベンゼン:
レビュー(135ページ、フルバージョン)。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v3.pdf
1電子結合に基づくベンゼン分子の構造。
http://vixra.org/pdf/1606.0152v1.pdf
2.三電子結合の存在の実験的確認と、その存在の理論的根拠。
http://vixra.org/pdf/1606.0151v2.pdf
3.化学結合の簡単な分析。
http://vixra.org/pdf/1606.0149v2.pdf
4電子結合の存在の理論的正当化を補足します。
http://vixra.org/pdf/1606.0150v2.pdf
5つの作品におけるXNUMX電子結合の理論と簡単なコメント。
http://vixra.org/pdf/1607.0022v2.pdf
6.レビュー。 三電子結合に基づくベンゼン。 http://vixra.org/pdf/1612.0018v5.pdf
7.L.ポーリングの共鳴理論の量子力学的側面。
http://vixra.org/pdf/1702.0333v2.pdf
8.PQSの位置からのMO法とVB法の量子力学的分析。
http://vixra.org/pdf/1704.0068v1.pdf
9.レビュー(135ページ、フルバージョン)。 三電子結合に基づくベンゼン。 (パウリの排他原理、ハイゼンベルクの不確定性原理、化学結合)。 http://vixra.org/pdf/1710.0326v3.pdf
Bezverkhniy Volodymyr(viXra): http://vixra.org/author/bezverkhniy_volodymyr_dmytrovych
ベンゼン分子および他の多くの有機および無機化合物の構造によって説明できる、多重度1.5のXNUMX電子結合の理論的正当化。
ここで与えられた三電子結合の正当化:
1.pp。5-7http://vixra.org/pdf/1606.0151v2.pdf
2.pp。1-7http://vixra.org/pdf/1606.0150v2.pdf
量子力学は、そのような化学結合が何であるかを定義します。 量子力学がなければ、それは不可能です。 化学結合が不可能なことを説明する古典的な概念(そしてこれは、XNUMXつの基本的な相互作用の存在にもかかわらず:電磁気(化学にとって最も重要)、強い、弱い、重力)。 化学結合の形成時に量子効果が重要であることは明らかです。 つまり、化学結合を形成するには、不対電子とXNUMXつの基本相互作用を持つXNUMXつの特定の原子を持つだけでは不十分ですが、量子効果が化学結合を形成するのに「役立つ」特定の距離にこれらXNUMXつの原子を配置する必要があります。 量子効果がなければ、これらのベースライン(原子と基本相互作用)は化学結合を形成するのに十分ではありません。 化学結合が形成されるとき、原子の特性と基本相互作用だけでなく、数オングストロームの距離での時空の構造(スケール化学結合)も重要であることは明らかです。 時空の量子効果は原子の相互作用に影響を及ぼし始めます(家は居住者間の相互作用に影響を及ぼし始めます)、それなしでは、化学結合の形成は不可能であると説明します。
「ここで問題となるのは、ベンゼンや他の分子やイオンに三電子結合が存在することを量子論の観点からどのように説明するかです。同じ原子または分子軌道上に1つの電子を配置することは当然のことです。したがって、分子内の三電子結合の存在を公理として実際に置く必要があります。この場合、ベンゼンの三電子結合は実際には半仮想粒子と見なすことができます。実粒子、電子などは実世界に無期限に存在します仮想粒子は実験登録には不十分な時間存在します(原子核内の強い相互作用)ので、実際に無期限に存在する三電子結合と呼びます分子とイオンのみの時間半仮想粒子半仮想粒子としての2電子結合には特定の特性があります:その質量はXNUMXつの電子質量に等しく、その電荷はthrに等しいee電子電荷、それは半整数スピン(プラスマイナスXNUMX/XNUMX)と実際の空間拡張を持っています。 つまり、私たちの半仮想粒子(三電子結合)は典型的なフェルミ粒子です。 フェルミ粒子は半整数のスピンを持つ粒子です。 それらはフェルミディラック統計に従い、パウリの排他原理などの適切な結果をもたらします。電子は典型的なフェルミ粒子であるため、原子および分子軌道でのそのような分布が受け入れられます(計算されます)。 したがって、ベンゼンのXNUMX電子結合はベンゼンの実際のフェルミ粒子であるため、代わりに対応するフェルミ粒子(つまり、粒子としてのXNUMX電子結合)を使用して、ベンゼンの分子(およびその他のシステム)に量子計算を拡張できます。計算における電子の。 次に、すべてが通常どおりに行われる必要があります。パウリの排他原理、MOでの分散、MOのバインドと分解などです。」
"\ u2026距離2.42A(反対側)のベンゼン分子内の1つの4電子結合の相互作用は、これら11つの2電子結合を絡み合った量子状態の6つの粒子(1つのフェルミ粒子)と見なすと説明できます。 [2、p。11-18]。つまり、これらXNUMXつのフェルミ粒子は絡み合った量子状態にあります。量子もつれは、XNUMXつ以上のフェルミ粒子またはボソンの量子状態が相互に関連していることが証明される量子機械現象です[XNUMX- XNUMX]。そして驚くべきことに、この相互接続は粒子間の実質的に任意の距離にとどまります(他の既知の相互作用がない場合)。絡み合った量子システムは実際には「不可分な」オブジェクトであり、特定の特性を持つ新しい粒子であることに注意してください。 (そしてそれを構成する粒子は特定の基準を満たす必要があります)そして最も重要なことは、最初の粒子のスピン(または他の特性)を測定するとき、XNUMX番目の粒子のスピン(特性)を自動的に明確に知ることです( 最初の粒子のスピンが正であるとすると、XNUMX番目の粒子のスピンは常に負になり、その逆も同様です)。 絡み合った状態のXNUMXつの粒子は、「見えない糸」によって束縛されていることがわかります。つまり、実際には、それらは新しい「分割できない」オブジェクト、つまり新しい粒子を形成します。 そして、これは実験的な事実です。 ベンゼン分子については[XNUMX、p。 XNUMX-XNUMX]、XNUMXつのXNUMX電子結合すべての相互作用をXNUMXつのフェルミ粒子(XNUMX電子結合)の絡み合った量子状態と見なすと、XNUMXつのフェルミ粒子のスピンの定義は自動的にすべての他のXNUMXつのフェルミ粒子のスピン、そして詳しく調べると、XNUMXつのCC結合すべてを形成するXNUMXのベンゼン電子すべてのスピンの知識を意味します。 実際、これに基づいて、ベンゼン分子を使用して、電子(フェルミ粒子)のもつれ量子状態を研究することができます。
化学結合の形成過程における電子が量子もつれ状態にあるという事実は、化学および量子力学的な結合計算において非常に重要です。例えば、水素分子の2026電子化学結合を計算する場合、XNUMXつの電子の動きを一般的な意味で、つまり独立して互いに実質的に相対的に考える必要がなくなります。そして、量子もつれ状態では、これらのXNUMXつの電子は実際には一定の長さを持つ「見えない糸」によって束縛されていると見なすことができることが確実に分かります。つまり、XNUMXつの電子が結合して新しい「分割できない」粒子を形成するのです。つまり、コア場におけるXNUMXつの電子の動きは、「見えない糸」の中央(あるいは新しい粒子の中心、質量中心など)にある点の動きによって記述でき、量子力学計算を大幅に簡素化するはずです。 「見えない糸」の長さは、水素原子の共有結合半径の合計よりもはるかに短く、この長さがXNUMXつの電子間のクーロン反発を決定します。様々な化学結合における電子間の「見えない糸」の長さは、それほど大きくは変わらないはずです。おそらく、例外なくすべての化学結合(つまりXNUMX電子結合)で一定値になるか、あるいは別の定数になるかもしれません。XNUMX電子結合は、XNUMXつの電子が絡み合った量子状態と見なすこともできます。その場合、長さは
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