“期待
次与您
,诺伊曼小
,就你今天提
的这个想法
一些更
的探讨。”海因茨也微笑向我
。
场思维的盛宴。
我停顿了一
,瞥见海因茨
中闪过惊异的赞赏。卢恩
直了背脊,目光注视着我。
“我还是一名中学生。”
我靠在车窗边,看着窗外
逝的柏林街景。在我的角度,卢恩怀中Lorelei的左边琥珀
的
珠反
着
动的灯火,右侧金线
制的
睛泛着金
的缎光,仿佛染上了一丝
意。
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讨论到合成燃料涉及的
化机制时,化学系的学生正在阐述
化剂的效率问题,提到了反应速率和能量分布的实验数据。
“在特定温度和压力
,反应
分
在
化剂表面的能量分布,决定了反应路径的选择
和最终产率。”他总结。
“阿
尼乌斯公式本
是指数形式的,”我脑海中构建着模型,“k = A exp(-Ea/RT)。
化剂降低了活化能Ea,
现在指数项上,对反应速率k产生非线
的
大影响。如果我们把分
能量分布看作一个连续的概率密度函数,
化剂的作用相当于对这个函数
行‘平移’和‘形变’,使函数尾
——即能量
于新能垒的区域的面积显着增大。这个增大的面积,就是反应速率提升的微观概率基础。”
海因茨
了
“是的,但这其中的能量分布并非均匀,我们通常用玻尔兹曼分布来近似描述,但这只是一个统计上的宏观表现,
到微观层面……”
将化学问题映
到我所熟悉的数学领域。
海因茨·海德里希笑了起来,那笑容比莱因哈德不达
底的笑温
很多:“令人惊叹的思维
跃
。约翰尼一定会欣赏这
将复杂化学问题
象为纯粹数学形式的能力。”他意味
地看了我一
,“你知
吗?约翰尼——我们通常这么称呼约翰·冯·诺伊曼,一位真正的数学天才,也常常用类似的概率观
去看待化学过程。他认为世界的底层规则是数学。”
沙龙结束时,菲舍尔教授将我和卢恩送到门
。“诺伊曼小
,你的思维方式令人印象
刻。
迎你常来,柏林大学需要不受学科边界束缚的
脑。”
书房里安静片刻。那位化学系学生
挲着
:“将反应动力学问题,转化为概率分布和微分方程的求解……这视角很独特。诺伊曼小
,你是数学系的?”
我的化学知识或许不如在座的许多人
,但一旦涉及到其背后的数学逻辑,我就能找到自己的支
。在其他方面同样如此。
“那本质上是一个概率问题,”我忍不住开
,”分
有足够能量跨越能垒的概率。
化剂的作用是降低了活化能的能垒,改变了能量分布的形态,从而提
了有效碰撞的概率。”
“更
一步,如果考虑多步反应,不同路径能垒不同,
化剂可能选择
降低某一路径的能垒。这就变成了一个条件概率问题。在给定分
总能量的条件
,它选择路径A而非路径B的概率,取决于两条路径能垒的相对
低和
化剂对它们的选择
修饰。这可以用……”我思索着合适的数学工
,“或许可以用一组耦合的微分方程来描述,其解表征了不同路径的概率
随时间演化。”
回程的车上,卢恩摸着我的Lorelei,日常的时候我也习惯把Lorelei放在包里。“看吧!我就知
你会让他们大吃一惊!我父亲很少这么夸人。还有海因茨助教,他虽然平时随和,但在学术上
光很
。”
“概率……没错,可以这么理解。但如何量化这
分布形态的改变对最终反应速率的影响呢?我们通常用阿
尼乌斯公式……”