科技日报北京2月27日电（记者张佳欣）虽然液态水无处不在，但它具有一些扑朔迷离的电子特性，长期以来一向困扰着化学、物理和技能领域的科学家。据26日宣布在最新一期《美国国家科学院院刊》上的论文称，瑞士洛桑联邦理工学院在破解这一难题方面取得了重大进展。他们使用了迄今最先进的核算办法，破解了水的电子结构问题。

  此前，即使是最精确的电子结构理论也无法阐明水的电子特性，这在某种程度上预示着重要的物理量，例如外部来历的电子可被注入液态水的能量，依然难以捉摸。这些性质关于了解电子在水中的行为至关重要，并或许在生物体系、环境循环和太阳能转化等技能使用中发挥作用。

  在最新研讨中，研讨人员用一种根据“多体微扰理论”的办法研讨了水。这是一个杂乱的数学结构，用于研讨一个体系中多个粒子（如固体或分子中的电子）间的相互作用，探究这些粒子怎么样影响互相的行为。简而言之，多体微扰理论是一种核算和猜测多粒子体系性质的办法，它考虑到了多粒子体系组件之间的一切杂乱相互作用。不过，团队对该理论进行了批改，可更精确地猜测多粒子体系中的物理性质。

  对液态水进行建模特别具有挑战性。水分子包括一个氧原子和两个氢原子，它们的热运动和原子核的量子性质都起着关键作用。考虑到这样一些方面，研讨人员精确地确认了水的电子性质，如电离势、电子亲和力和带隙。这些发现关于了解水怎么与光和其他物质在电子水平上相互作用至关重要。

  这一发现也为树立精确且遍及适用的资料电子结构的新标准奠定了根底。这种高度可猜测的东西，或许会在凝聚态科学中彻底改变人们对电子性质的根本了解，并可用于查找具有特定电子功用的资料性质。