2010年1月17日
科学家们国家标准与技术研究院(NIST)和印第安纳大学(IU)已经确定*有史以来最准确的价值观的一个基本属性元素锂使用一种新颖的方法,允许科学家们做同样的其他原子的元素周期表。
NIST的詹姆斯·西姆斯和IU的斯坦利·哈格斯特龙计算四个激励能量的锂原子大约100倍更准确地比以往的计算或实验测量。精确确定必要的激励——提高原子从一个基础能级下higher-has内在价值为基本研究原子的行为,但方法的成功团队工作有一定的意义,超越锂孤单。
理论家们克服几十年来主要计算和概念上的障碍阻止科学家利用量子力学预测电子激发能量从第一原理。西姆斯在1960年代末首次提出这样一个量子方法可能,但其应用程序所需的任何超过两个电子极其艰难的一组计算,直到最近,超越的能力甚至是世界上最快的计算机。2006年的小组使用一种新颖的组合算法,扩展精度计算和功率的增加带来的并行计算来计算最准确的值为一个简单的,两电子氢分子,* *
通过对这些算法做出改进,西姆斯和哈格斯特龙现在已经能够运用他们的方法锂的更困难的问题,有3个电子。最初的困难与他们的方法源于这一事实与多个电子的原子之间的相互排斥的力量这些微小的基本粒子引入了并发症,使计算非常耗时,如果不是几乎是不可能的。欧洲杯猜球平台
西姆斯说,虽然锂计算本身是有价值的,更深层次的进口精炼他们的方法是,它应该为铍使激发能量的计算,它有四个电子。反过来,这未来的成就应该使理论家更精确地预测剩余值的所有元素在元素周期表的第二行,从铍到霓虹灯,和潜在的其他元素周期表。“数学问题我们已经与多个电子都可以减少到4个电子问题,”西姆斯说,量子化学家在数学和计算机科学部门。欧洲杯线上买球“一旦我们解决,不是任何其他元素的数学更困难inherently-there只是更多的数字处理。”
获得他们的研究结果,研究人员使用32个并行处理器在NIST的计算机集群中,他们目前正在从事铍的计算。
高精度决定的激发能量感兴趣的科学家和工程师描述和模型所有类型的气体系统,包括等离子体和行星大气层。其他应用领域包括天体物理学和保健物理学。