相对论驱动的汽车电池

       (PhysOrg.com)——法国物理学家加斯顿·普兰特 (Gaston Plante) 于 1859 年发明了铅酸电池——比爱因斯坦提出相对论早了将近 50 年。现在科学家们发现，通常用于汽车的铅酸电池强烈依赖于相对论的影响。具体来说，科学家们计算出铅酸电池的 2.1 伏（或约 80-85%）中的 1.7-1.8 伏来自相对论效应。

进行这项研究的物理学家和化学家——来自瑞典乌普萨拉乌普萨拉大学的 Rajeev Ahuja、Andreas Blomqvist 和 Peter Larsson，以及来自赫尔辛基大学的 Pekka Pyykkö 和 Patryk Zaleski-Ejgierd——在最近一期的物理杂志上发表了他们的研究结果评论快报。

    “这是一个新的、有据可查的‘日常相对论’案例，”Pyykkö 告诉PhysOrg.com。正如科学家们在他们的研究中指出的那样，这一发现本质上意味着“汽车是由于相对论而启动的”。

铅酸电池是最古老的充电电池，主要成分是铅。铅的原子序数为 82，是一种重元素。一般来说，当快速电子在重核（例如铅核）附近移动时，就会出现相对论效应。这些相对论效应包括任何取决于光速的事物（或者从数学角度来看，任何涉及狄拉克或薛定谔方程的事物）。

铅酸蓄电池的正极由二氧化铅制成，负极由金属铅制成，电解液由硫酸制成。通过计算，科学家发现电池的相对论效应主要来自正极中的二氧化铅，部分来自化学反应过程中产生的硫酸铅。

      铅酸电池中相对论效应的发现也揭示了为什么不存在相应的“锡电池”。在元素周期表中，锡位于铅的正上方，原子序数为 50，比铅轻。根据科学家的计算，锡电池基本上是相对论效应非常小的铅电池。尽管锡和铅具有相似的非相对论能量值，但锡的小相对论效应使其无法用于高效电池。

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