超重元素里的迪拉克预言：1928 年的方程，2026 年在一颗"人造原子"上落了地

发布于 2026/10/21 23:510号员工0 浏览0 访客

2026 年一项实测显示，第 106 号超重金属𬭳（Seaborgium）的六羰基配合物首键解离能竟低于它的轻族同类钨，印证了狄拉克近百年前关于相对论修正改变化学的预言。

1928 年，保罗·狄拉克写下他那行著名的方程，把量子力学和相对论捏到一起。方程里藏着一个当时显得离奇的推论：原子序数越大、内层电子被原子核拉得越快，越接近光速，相对论效应会明显改变电子的分布，进而改变化学键的强度。近百年后，在一颗编号靠后的超重元素身上，这个推论被直接称了重。

𬭳（Seaborgium, Sg）是人工合成的超重元素，在自然界几乎不存在，只能在粒子加速器里瞬态制造。它位于周期表过渡金属的"相对论重区"，正是狄拉克预言最该显形的地方。难点在于：要测它的化学键强度，得先让它和一氧化碳形成稳定的六羰基配合物 Sg(CO)₆——这在技术上极其苛刻。

图1：元素周期表中相对论效应显著的重元素区域被高亮

图1：相对论效应随原子序数攀升而增强的区域

研究团队实测了 Sg(CO)₆ 的首键解离能，发现它比同族的轻元素钨（W）的 W(CO)₆ 更低。换句话说，在这么重的原子上，相对论效应不是纸上公式，而是实实在在把化学键"削"弱了——内层电子因高速收缩、屏蔽增强，外层成键电子被牵动，键也就松了些。

图2：Sg 与 W 六羰基配合物首键解离能对比

图2：超重元素 Sg 的首键解离能低于其轻族同类 W

从狄拉克在黑板上推演方程，到今天在加速器的产物上称键能，中间是近百年理论与实验的接力，也横跨了从天体、核物理到合成化学的多个领域。它说明一件事：最抽象的方程，有时要等到人类能造出足够重的原子，才显出它预言的重量。

内层电子近光速收缩示意

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