O brilho único do ouro resulta da interessante interação entre a mecânica quântica e a teoria da relatividade de Einstein.

A aparência e o valor únicos do ouro não se devem apenas à sua raridade e natureza não reativa. Sua tonalidade única é admirada há séculos e deve sua existência à interessante interação entre a mecânica quântica e a mecânica quântica. Teoria da relatividade de Einstein.

Como elemento, o ouro (Au) é relativamente fracamente reativo, como seu vizinho na tabela periódica, a prata (Ag). Ambos os metais possuem um elétron em sua camada externa, mas sua reatividade e cor são significativamente diferentes.

A prata reflete toda a luz visível, dando-lhe uma aparência prateada brilhante. No entanto, o ouro absorve a luz azul e reflete o resto, produzindo a sua cor dourada característica. Esta diferença intrigou os cientistas durante muitos anos, até que surgiu uma ideia chave: efeito relativístico.

O núcleo de ouro tem 79 prótons, o que cria uma forte carga positiva que atrai os elétrons para mais perto de si. Os elétrons na camada mais interna orbitam o núcleo a mais da metade da velocidade da luz para evitar colisões com o núcleo. Nessas velocidades relativísticas, esses elétrons adquirem massa efetiva e é puxado para mais perto do núcleo, comprimindo a estrutura do átomo.

Essa compressão afeta os elétrons mais externos do ouro, especificamente as duas camadas externas de elétrons. A proximidade entre essas camadas reduz a energia necessária para mover os elétrons para estados de energia mais elevados quando expostos a fótons.

Para a prata, este limite de energia está no espectro UV, o que significa que a luz visível não é absorvida e o metal reflete uma tonalidade prateada uniforme. No ouro, o limiar cai na região azul do espectro visível, permitindo que a luz azul seja absorvida enquanto o vermelho e o verde são refletidos.. A combinação dessas cores refletidas cria o brilho quente característico do ouro.

“Ao longo da história da química, as diferenças químicas entre a prata e o ouro têm recebido ampla atenção”, explicou um artigo de 1978 sobre o assunto, que observou efeitos relativísticos, citando o artigo da IFL Science.

Os fenómenos relativísticos explicam não só a aparência do ouro, mas também as suas propriedades especiais Estabilizar. A mesma contração das camadas de elétrons causa o ouro Menos reativo que a pratae é por isso que o material é usado em moeda, eletrônicos e joias.