為什麼電子會圍繞原子核無規則運動？

01-04

這裡包含2個問題：
1、為什麼電子（-）沒有被質子（+）吸引，而碰撞到原子核上去（即使電子運行到離質子非常近的位置）？
2、為什麼電子圍繞原子核的運動是無規則運動，而不是行星一般的有規則運動？

希望深度回答！！

回答第一點：跟你問為啥地球沒被吸進太陽肚子里一樣：因為電子有動能啊！再說，萬一撞進原子核的那些電子，那就都引發核反應了，變成別的東東了。所以你看到的原子，那都是剩下來好好的原子。

回答第二點：以概率密度方式運動，並不代表它無規則。概率也是規則好么？電子運動遵守量子力學的運動方程，怎麼能說它無規則呢。

PS，用文字、打比方的說法來回答而已。要真深度回答，又要打幾十頁的數學公式了。懶

1、為什麼電子（-）沒有被質子（+）吸引，而碰撞到原子核上去（即使電子運行到離質子非常近的位置）？

如果用完全經典的模型來看，就像地球圍繞太陽旋轉一樣，因為庫侖吸引力提供向心力，讓電子保持圓周運動。如果是高中生，或者是非物理專業的愛好者可以結束了。但是，這個模型忽略了很重要的一點：電磁輻射！！！電磁輻射會導致整個體系能量降低，最後電子還是會被質子吸引撞上去的！！！印象中Jackson上面有習題算這個東西，大概要多少時間掉進去。。。。大概是10^-15 s,如果沒記錯的話。。。。有別人有印象的或者重新算的，如果不對，請告訴我。。。

那這裡是為什麼呢？半經典模型（波爾模型）裡面提到：軌道定態！院子只能處於一定的能態，稱為定態！能量改變只能通過能態之間的躍遷，定態上不產生電磁輻射。簡單粗暴的一個假設說：沒有電磁輻射！剩下的內容，就和完全經典的故事沒有什麼太大區別了。。。。（還有角動量量子化什麼的，但是不是這個問題的重點）

再深入一層，為什麼半經典模型的那個定態是reasonable的?我想不到更好的非量子力學解釋。這裡的定態可以對應成為量子力學的能量本徵態。

2、為什麼電子圍繞原子核的運動是無規則運動，而不是行星一般的有規則運動？

無規則，指的是我們不能同時確定他的位置和動量（不確定性原理），所以我們不能知道它的運動軌跡。

行星運動，是宏觀的，位置和動量不確定性存在，但是很小，根本不會影響到軌跡的預測。

It"s a standing wave (of string) with energy.

因為電子處於運動中，是它可以擺脫帶正電的原子核對它的吸引，而電子具有一定能量使它能圍繞原子核不斷運動。電子的運動情況類似於衛星，能量越多，升的越高，電子則是離核越遠。

第一個和第二個問題可以綜合在一起，類似能量守恆，這裡你可以理解為「勢」守恆，是電勢和磁勢的轉換之間的守恆。這裡可以有三個可能性假設：1.原子和電子處在一個微妙的平衡，相對靜止不動。外力的接入，比如電子顯微鏡，使得平衡亂了，觀察到無規則運動。2.電子類似行星繞恆星一樣繞原子運動，因為要觀察以至於引入外力，導致結果是無規則運動。3.本來就是無規則運動，而無規則運動的原因和1、2兩個假設的原因一樣，都是應為「勢守恆」。此時還要引入假設1，當不明外力——你可以理解為滿天神佛——使電子在磁勢中發生極小位移，就會發生電勢的變化併產生新電勢，電勢的變化又會導致磁勢變化反作用於電子（原子默認是不動的），就這樣，電子就停不下來了。

但是，電與磁之間的轉化或者說是守恆，是為什麼，怎麼解釋，或者本來是一種東西的兩個表現，我也不知道。

你也可以理解不斷有無數的電子碰撞到原子核上去而消失，但是同時有相同數量的電子產生，而這個過程是無法觀測的。

第一條有點忘了…貌似是動能是能之間的轉化

第二條嘛、量子力學裡面提出了本徵方程eigen function的概念、現階段可以近似模擬H原子、He+離子和H2+中電子的運動和概率密度信息。而實際上電子並不是無規則運動的、只不過科學還木有發展到能夠發現規律的一步而已…（這當中還有測不準原理也在從中作梗）

第一個問題很好，這個問題會引入量子的概念，有時間的話可以讀讀任何一本量子力學基礎教程，講量子力學如何發展起來，都會提出行星模型的局限性。

第二個問題也是與量子力學有關的，其實電子圍繞原子核的運動是概率統計的，高中知識會以電子云的概念形象化表示。

你們上面裝專家了半天沒有一個人回答了他的問題啊！！

對於他的問題1 正好我也要問這個問題，有人跟我說因為粒子具有波粒二象性，所有不會裝到核上，再說他就也說不清了

你這個問題，高中物理都有一些解釋啦，看看大學物理就ok了。

現代科學認為原子、電子、核都是存在的、不變的，這是絕對的謬誤。科學家觀察到的原子、電子，每時每刻，都在變成另一個原子、電子，時間不再可靠。在微觀域上，時間的概念與宏觀完全不同。建議不要再誤導學生。