為何電子不會墜入原子核？

01-05

問題挺好，而且我覺得也是可以給小朋友說清楚的，針對不同程度的提問者用不同的辦法就好了。

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比如說本科以上（物理專業）：

其實是可以掉進去的，只要超過相對論電子簡併壓就行了。掉進去碰上質子變成中子跟電子中微子。

相對論簡併壓看這個索引，點進去找文獻：Chandrasekhar limit

電子俘獲過程看這個索引，點進去找文獻： Electron capture

而本科（任何接觸過量子力學的專業）：

通常情況下不能掉進去，你就看三維氫原子的薛定諤方程的解。只需看徑向部分，徑向波函數是一個合流超幾何方程，只有整數多個有物理意義的解，分別對應氫原子各個分立（意味著電子徑向能量的量子化）的主殼層。最低殼層對應能量基態，而最低殼層的峰對應玻爾半徑。所以能量最低的態在原子核外。

當然更物理的原因也可以這麼說，電子服從薛定諤方程，我們可以認為薛定諤方程是根據正則量子化類比經典哈密頓方程導出來的。而正則量子化意味著動量和位置具有不確定性關係。不確定性關係意味著空間尺度越小，能標越大。於是電子掉入原子核的態並非系統基態。

對中學生：

那麼我們要先講一下為什麼電子應該掉進去。

首先電子和原子核都是帶電粒子。其次，按照經典物理的觀點，電子又在核外做圓周運動。是有加速度的。經典電磁學理論告訴我們：帶點粒子有加速度時會釋放出電磁波。於是按照經典物理學的預言，電子應該不斷地釋放出電磁波，不斷地損失能量，使得軌道越來越低，直到掉入原子核。

其實一百多年前的物理學家就是這麼認為的。它們認為原子像個棗糕，電子像棗糕上的葡萄乾一樣點綴在原子核表面。但很快盧瑟福的散射實驗證明原子裡面其實絕大多數地方都是空的。電子離原子核挺遠。電子不會墜入原子核！

這個理論和實驗事實的矛盾在經典物理學中無解。所以直到量子力學出現之後才有了答案。原因是原子並不能像宏觀物體一樣可以釋放任意小份的電磁能量。原子能夠釋放的能量是分立的一些值，這叫能量量子化。電子只能處在一些特定的「能級」上。所以哪怕電子帶電且做著加速運動，如果將要釋放的電磁能量的值不是正好等於兩個能級的能量差的話，這個電磁輻射就會被禁止。所以電子可以在離原子核較遠的軌道穩定運動。

另外量子力學的具體計算還會發現電子的能量並不是離核越近越低。相反，最低的能量軌道處在原子核外大約50皮米的位置（氫原子），叫做玻爾半徑。

給小朋友：

其實是可以掉進去的，但是原子是一坨特別特別硬的東西，要使勁。一般情況下使不了那麼大勁。

什麼叫做硬？就比如說空氣和水吧，水就比空氣硬多了。所以壓水就要用很大的力氣。但是原子比它們還要硬得多得多得多得多。要知道能夠把電子壓到原子核裡面去的力氣，足夠把整個地球壓到海淀區那麼大！那時候地球就變成了一顆中子星。我們就沒了，所以不要去壓。

為什麼會那麼硬？這個就不好說了，硬要說的話就是電子啊質子啊中子啊這些東西特別特別不願意待在同一個地方。如果要強迫它們待在同一個地方必須施加額外的壓力，這樣的壓力叫簡併壓。其實你別看那些科學家老頭看起來這麼厲害。他們也就知道個大概。

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PS：但別用牛頓力學類比。小朋友只是知識量少。真要說起來，小朋友可能比沒受過訓練的成年人更容易接受量子的思維。

這個小朋友不簡單啊，提出了一個引發20世紀初一場最恢宏的物理學變革的問題，那場變革導致了量子理論的誕生。

可以了解一下盧瑟福模型和波爾模型。

當然這對於小朋友來說理解起來不容易，不建議強行解釋。不嚴謹的闡述先入為主，個人認為反而不是太好。如果一定要了解，個人建議找一些淺顯的、常識性的、不涉及具體邏輯的讀物，以免因為一些無法自洽的科普筆法陷入死循環。或者把科普當成科學，把比喻當成定理，覺得相對論狗屁不通，量子論都是故弄玄虛。

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這麼長時間只出了一個拿行星運動做類比的回答，並被紛紛指出錯誤，我大知乎又贏了果殼一回合。

月亮為什麼不會掉下來，這當然也是個好問題，但是跟題主這位小朋友提的這個問題，前後差了好幾百年，一個是從盧瑟福到波爾，一個是從哥白尼到牛頓。用經典物理萌芽時期的問題去搪塞經典物理頂峰遇到的最終困惑，真的很機智嗎？

認真的解釋一下，月亮不會掉到地球上，一是因為引力波的輻射效率和電磁波相比實在太低，整個地球公轉因引力波釋放損失的功率也才幾百瓦。其二，月球不是不會掉下來，而是在誕生初期，改掉的已經掉了，該跑的已經跑了，剩下的才叫月球。自由的小行星是可能掉到地上的，但電離的氫原子複合並不會發生核反應。原子結構和行星體系，無論從原理還是實際結構，都有本質區別，根本無法用類比來解釋。

這就是為什麼之前我說不要強行解釋的原因。用錯誤的東西讓孩子自以為是，還不如讓他留著這個疑惑，以後去探知。

我個人的理解就是，不要把電子想像成什麼運動的粒子，更不要想成什麼波粒二象性。就把它當成一團波，一坨氣體之類的。然後這坨電子「氣體」一方面希望自己向全空間擴散，這樣動能最低，另一方面又希望離原子核最近，這樣勢能最低。所以電子氣體不能無限聚集在原子核附近，那樣勢能雖然很低，但動能很大。所以能量最低的其實就是基態的波函數。

這樣的理解的好處是，你會意識到我們平常所說的一個個的「電子」，其實是一個個波包。所以基態的電子實際上已經是落在原子核上的波包。同樣你不會覺得電子繞著原子核轉，但角動量為零是什麼難以理解的事了，因為電子本來就已經被原子核吸住了，並沒有繞原子核運動。

這是我對薛定諤方程非常感性的理解。不過我不是科班的，你們就把它當個笑話聽聽好了，但給小孩講故事還是夠用了。

我覺得應該一上來先告訴他這是實驗事實，對於這個實驗事實歷史上科學家們有過幾種不同的解釋方式，並且每個時期的人在一段時間內都認為他們的理解是對的。然後反問他為什麼覺得電子會落到原子核上，具體採用哪種方式來解釋就看他怎麼回答了。宗旨是儘可能貼近他的知識水平，別想一步走太遠。

如果他說是因為正負電荷相互吸引，那就拿離心力解釋，等他以後發現其他不對再說。

如果他說因為電子加速會輻射能量，這說明他大概看過一點科普，甚至說不定是想裝逼。這時候可以用一點量子力學，至於用到什麼程度還要進一步試探。這種情況個人認為拿不確定原理那一套解釋比較好，玻爾模型的話他不一定知道什麼是角動量。。。

（當然如果發現這熊孩子是想裝逼，那就把球坐標下薛定諤方程完整寫出來手動分離變數，不直接用特殊函數從頭開始級數法求解，之後用到特殊函數挑名字長的（比如合流超幾何函數聽起來就比拉蓋爾多項式厲害）。總之盡量往長和嚇唬小朋友的方向寫。先確立威信之後什麼都好說（手動滑稽

（想到一本書：《寫給寶寶的量子力學》

看回答里在討論該用經典解釋還是量子解釋，我覺得兩種都對，關鍵在於小朋友的困惑何在。

如果他困惑的是既然正負電荷相互吸引，那為什麼原子核不會把電子吸過來，那麼應該給他介紹盧瑟福的原子模型，並從圓周運動和向心力的角度說明吸引力未必產生「吸」的效果。這種情況下這個問題和「月亮為什麼不掉下來」沒有本質區別。

如果他困惑的是在盧瑟福的模型中電子會發射電磁波損失能量，這時候才應該介紹玻爾的原子模型或者更嚴密的理論，因為這時候這個問題才觸碰到了經典物理的局限性。

不請自來(在地鐵上刷知乎偶然看到忍不住想要答一發)

題主提這個問題想必最多高中物理水平，平常課外知識了解的多少另算。

高中的課本我記得差不多應該就是介紹了湯姆孫的棗糕(糟糕)模型，然後不知怎樣的又跑到了盧瑟福的核式結構模型。這個對不對好像也沒多說。

既然這樣我就用科普一點的觀點的給題主解釋一下吧！一開始湯姆孫構建出這個模型為什麼會被推翻呢？就是因為盧瑟福和他的學生髮現了α粒子的散射實驗，具體的散射公式我也不寫了，你可以直觀的想一下把一個α粒子打到一個帶正電的球上(核外電子姑且忽略，相比於原子核其體積和質量非常小，發生相互作用時α粒子動量改變極小可以忽略。當時的知識水平已經足以證明這個)會發生什麼情況？

可以證明當α粒子到達原子表面是其受力最大(偏轉方向)，進入原子後受力是逐漸減下的。那麼從這個角度來看是不可能有大角度的散射的。經過多次實驗證明這絕不是偶然。於是盧瑟福就構想出核式結構模型。

但是這個結構也有致命缺點，就是核外電子不運動，但是核外電子怎麼能不運動？不運動不是就直接被原子核俘獲？這與經典物理學嚴重不符啊！那就讓它運動起來唄！庫倫作用力提供向心力，but問題又來了，電子運動要向外輻射電磁波，這無疑就要消耗能量，最終結果不是和前面一樣嗎？這裡就是題主的疑惑了。

於是波爾又站出來了，他提出三條假設，

①定態——原子只能處於一系列不連續的能量狀態中,在這些狀態中原子是穩定的,電子雖然作加速運動,但並不向外輻射能量.

②躍遷——原子從一種定態躍遷到另一種定態時,它輻射一定頻率的光子.

③軌道量子化——原子的不同能量狀態與電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,電子的軌道分布不連續.

這種硬性假設往往就是物理學發展的突破口

……………

好啦！又擠出一點時間了，繼續前面的

當波爾提出這三條假設以後，以後的內容都顯得那麼自洽，能量，軌道等等等等通過經典力學都可以算出來，量子化也可以完美的顯示出來。

其實到了這裡一般非物理系的學生就可以了，但是題主既然對這個有興趣，那我就趁著擠公交的時間再多寫一點。其實波爾的理論也不是完全正確的，主要還有哪些方面他不能解釋呢？

第一個就是氫原子的精細結構，還有一個就是多電子原子不能解釋，姑且就不說多電子原子，就是和氫元素同一主族的鹼金屬元素都不能解釋，這下就跟尷尬了，搞了半天的模型只能解決一種元素，而且還不甚完美，這裡的話索末菲又站出來，他將愛因斯坦的狹義相對論和波爾模型結合在一起，說明了氫原子的電子運動軌道還不是一個圓，變成了一個橢圓，還有就是這個電子不是在一個橢圓軌道上，在整個空間都有，怎麼樣？是不是有點模糊了，別急，這裡的數學推導更為恐怖(現在想想還是覺得恐怖)。

如果你還是感興趣，那就涉及到量子力學層次，量子力學中的解釋將更全面，而且在鹼金屬元素取得了成功(其實在這裡面還有好多細化的，比如軌道貫穿，偶極矩等等)

直到現在原子物理學還是依然在不斷的向前發展，各種各樣的加速器，高速對撞機，都是為了研究原子的更精細的結構，企圖來解釋在光譜上不能解釋的問題。

希望題主以後繼續能保持這種好學好問的精神，為物理學的發展再添磚添瓦。

(全程在公交和地鐵上手打，思維有點混亂，還煩請大神諒解，也有許多方面為了科普，做了省略，但大致主線就是這樣。)

小朋友的話，想要的可能是庫侖力提供向心力之類的答案吧。

就好像電視上的鏈球比賽一樣…………

接著說下去的話會把小朋友搞糊塗的。

好多年過去了。。。我也把之前在果殼貼的東西粘過來吧，總體而言，不要把宏觀世界的規律直接代入微觀世界，一切就很清晰了。。。。核外電子與原子核為什麼不吸在一起？ | 死理性派小組 | 果殼網科技有意思

在微觀層次其實也和「地球和月球有萬有引力但掉不下來」沒什麼聯繫，需要知道的是【微觀世界很多經典力學的解釋都不對】

電子不落到原子核里，根據量子力學的解釋，（唔，你知道薛定諤的貓么？）電子的位置是一個概率雲

是以一定概率存在空間某個位置，也可以認為這一隻電子在同一時間存在於整個概率雲里（並且我們觀察的時候又坍縮在一個固定的位置），這個概率幅可以用波函數描述，而波函數方程有一系列穩定的解，這些解就是電子的定態波函數和能級。在波函數的解中，電子式允許出現在原子核的中心，但他們之間「沒有」其他相互作用，所以也就很快擦肩而過。量子電動力學描述（QED有一些很有趣的解釋，比如光子不走直線，反射光的入射角和反射角可以不同，但只要是個解釋，理論和實踐符合就是個好解釋）表示，落在原子核上的電子會和原子核中產生的正電子-負電子對里的正電子湮滅，於是乎那一對電子的負電子又跑出來了。。看起來就像電子落在原子核上又回來了似的，這就是前面說的「擦肩而過」

比如質子和電子的束縛態，波函數本來就在一起。。電子真的掉到質子上的現象叫軌道電子俘獲（electron capture），是原子核衰變方式的一種，現象有特徵X射線和俄歇電子發射等。However，我們觀察到氫1核是穩定的，不會發生任何衰變 …

微觀物體的性質和我們觀察到的宏觀的性質有很多很多不同的地方。。。比如說電子的自旋是 $frac{1}{2}$ 。。。你想像一下：如果你是一顆電子，你睡覺的時候，先翻到背面，再翻到正面，你就變成「負的自己」——要再翻一圈才能變回你自己。。。

總的來說，和小孩子作解釋，用QED就可以。。作為愛好者知道這些就可以了。。燒腦的玩意給她留點興趣就好

該問題的前提是電子和原子核都是小球或質點一樣的東西，然而它倆並不是。

下面，我們先從經典電動力學的角度，對原子輻射電磁波加以分析。

只考慮一個原子序數為 $Z$ 的原子，以原子核為參考系，對其中的一個電子，進行受力分析：電子受到原子核的靜電引力與其他電子的靜電斥力與磁力。利用牛頓第二定律，可以列出如下的方程：

${f F}_{ m nuclear-electron}+{f F}_{ m electrons-electron}=mf a$ 。

將庫侖定律、洛倫茲力公式代入，得到：

$oxed{kfrac{Zecdot e}{r^3}{f r}+sum_{ i mathop =1}^{Z-1} (-kfrac{ecdot e}{r_i^3}{f r}_i-e{f v}_i imes{f B}_i)= mfrac{{ m d}^2 f x}{{ m d}t^2}}$

我們知道，原子中電子圍繞原子核運動，加速運動的電荷會輻射電磁波，進而原子體系釋放能量，電子的軌道半徑 $r$ 就會逐漸減小，從而向心加速度 $|{f a}_{ m n}|=frac {{f v}_∥ ^2}{r}$ 增加，最後坍縮到原子核上，成為中子。

另外，宏觀世界主要是由大量多電子原子與多電子離子構成的，電子之間的斥力會使其有更大的幾率發生碰撞，使原子解體！

PS. Sorry，我並沒有利用軟體模擬過經典物理框架下，宏觀物體中大量電子的運動狀態~

顯然，這與真實世界不符！這恰恰說明了經典電動力學只適用於帶電物質的波動性與電磁場的粒子性均可忽略的體系，而不適用於原子。

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事實上，原子躍遷是一種量子物理現象，不能用經典物理學來審視。這是因為量子物理中，物質並沒有確定的運動軌跡，只有在某一位置所出現的概率，一般用波函數 $Psi(x, t)$ 來描述。波函數的模的平方被定義為概率密度：

$ho(x, t):=left|Psi(x, t) ight|^2 = {Psi^{*}(x, t)}Psi(x, t)$

其中，波函數可以通過薛定諤方程

$oxed {{ m i}hbarfrac{partial}{partial t} Psi(mathbf{r},t) = left [ frac{-hbar^2}{2mu} abla^2 + V(mathbf{r},t) ight ] Psi(mathbf{r},t)}$

進行求解。該方程在量子力學的地位，相當於牛頓第二定律在經典力學的地位。

真實的原子並不像太陽系那樣，電子受到原子核的庫侖力，從而繞核做圓周運動。用經典物理學對原子進行求解並沒有什麼意義。

量子物理中，原子躍遷即為原子處於高能級時，受到各種擾動，從而放出能量，通常以光子的形式放出。躍遷的過程，只是原子內部電子在某一位置所出現的概率的改變。將距離原子核不同位置電子的概率密度，通過作圖的方法來形象描述，稱為電子云。

由於原子的能量是量子化（離散）的，因此高能級原子輻射出的光子能量只能是任意兩能級的能量差。並且原子光譜也是分立的線狀譜。

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那麼，高能級原子進行躍遷，並且以電磁波的形式自發輻射的動力又是什麼呢？

這就涉及到量子物理學的基本框架了。我們知道，在經典物理學中，真空被認為是「沒有任何物質的空間」。但是，量子物理學中，真空態是發現任何粒子或任何模式的場量子的幾率為 0 的狀態。同時，它也是物理上能量最低的狀態。儘管粒子數在真空態中為 0，然而粒子的一些其它性質將仍然存在，並具有某種量子不確定性。根據海森堡不確定性原理

$oxed{ΔE cdot Δt ≥frac {h}{4pi }}$

，真空可以在極短的時間內，突然產生一些虛粒子。譬如，根據質量守恆與電荷守恆定律，可以是電子與正電子，也可以是兩個光子。隨後，一些反粒子與其湮滅。就在產生到湮滅的 $Δt$ 時間內，我們可以觀測到真空中所蘊含的基態能量 $ΔE$ ，這就是所謂「零點能」。

將電磁場量子化之後，可以計算出：

任意光子數態下，對單模電磁場，電場強度的平均值

$ar{f E }= langle n|{f E}(z, t) |n angle =f 0$ 。

但電場強度平方（即波動光學中，光強的定義）的平均值

$ar{{f E}^2 }= langle n|{f E}^2(z, t) |n angle =2[{f E}^{( m s)}]^2 sin ^2(kz)cdot left(n+frac{1}{2} ight)$

，一般不為 0。

其中，歸一化算符 $|{f E}^{( m s)}|=sqrt{frac{hbar k_j }{{ε_0 V}}}$ 具有電場量綱，並相當於「每個光子」的電場強度的大小。上標 $({ m s})$ 表示駐波。

電磁場的量子漲落，可以利用方差

$oxed {V({f E}):=ar{{f E }^2}-{ar{f E }}^2≠0}$

來描述。

由上述討論可知，當電磁場處於真空態 $|0 angle$ 時，儘管電矢量的平均測量值為 0，但電矢量平方的平均值一般也不為 0，對應的漲落稱為真空漲落。注意這裡的「平均值」是指量子力學中大量統計平均，而不是時間平均值。

正是由於量子電磁場真空漲落對原子的擾動，導致了高能級的原子可以向低能級躍遷，並輻射光子。

(以氫為例的話)53 pm距離最穩定。

大自然喜歡穩定的東西。

excited.

這個小孩厲害了。。然而請先反問他：為什麼你會覺得電子會掉進原子核里。這個是需要用到牛頓力學和經典電磁學的，如果他真明白了再提一些量子力學的東西。否則對於小學初中生來說，電子不會掉進原子核里本來就不奇怪，就像地球""一直""能繞太陽轉一樣。

這個問題是真的問得好啊。

這個問題很有內涵。我的了解也並不深入，只能把我讀書時的一些感受說說吧。

記得在大一時，我們讀《普通化學》（1978年第一版，浙江大學普通化學教研組編）這門課。有一天老師在給我們上課時，講到了波爾的原子結構模型，其中有兩個原則，這兩個原則分別是：

第一原則：電子在核外不能沿著任意的軌道運動，只能沿某些特許的軌道運動。

波爾根據自己的理論，推導出了氫原子的能量表達式，如下：

$E=-frac{13.6}{n^{2} } eV$

在這裡，n被稱為主量子數。n不同，氫原子的能級不同。

第二原則：只有電子在不同軌道之間發生躍遷時，原子才會吸收或者輻射能量。當電子從較高能級返回較低能級時，能級之差 $hv=E_2-E_1$ 就會以光的形式釋放出來。

這位白頭髮老師接著說：我們向空中丟一塊石頭，石頭最終會落在地面上。為何石頭不會繼續往下掉？是因為地面就是石頭的最低能級，它也無處可掉。無論石頭往哪個方向運動，都需要添加能量。

例如我們把石頭拿起來再扔到更低處，這拿起石頭來就為石頭增加了勢能，繼而拋到更低處時石頭用動能的形式把能量返還給外界（發熱的形式）。

我曾經也對我的孩子講過此事，當時她只有5歲，還在幼兒園。記得當時是這麼引出話題的：

孩子問我：為何石頭在水面會沉下去？放到豆腐上也會陷下去？放到地面上就不會？

我的回答：與材料的機械強度有關。水最低，地面最高。

孩子問我：為什麼水的機械強度最低？地面最高？

我回答：這和原子結構有關。水分子就相當於兩個小朋友在拋手絹，手絹被她們兩人共用，她們的手沒有直接接觸，所以第三個小朋友很容易闖入她們中間。如果兩位小朋友手拉手，則第三位小朋友就不容易闖入她們中中間。

兩位小朋友拋手絹的方式是化學鍵的一種。如果兩位小朋友手拉手叫做共價鍵。地面的沙粒中有許多石英沙，石英沙就是共價鍵，強度大。

孩子問：水分子的手絹是什麼？

我回答：是氫原子。氫原子的外圍只有一個電子。它與氧原子共用這個電子。

孩子問：電子是怎麼圍著氫原子運動？氫原子會把它抓住放到口袋裡嗎？

我回答：不會。因為電子存在一個最低能級軌道，不管是提高或者降低，都要添加能量。

我問她：你認為電子圍繞氫原子旋轉，是什麼樣的？

孩子想了一下，說：是不是我用繩子綁住小石頭，再圍繞我轉。我也抓不住它，它也跑不掉？

我說：對，就是這樣。

這段對話現在想來當然存在許多漏洞，但對於應付一位五歲女孩，我覺得還是有點可取之處的。畢竟能避開許多無法詮釋的理論知識，且對話雙方都滿意。

和孩子對話是一門藝術。有點意思吧？笑！

好問題。孺子可教！

我可以給你提供兩種對應不同level的解釋。

如果小朋友是初中生或者高一高二學生你不妨從力作為向量的角度去進行解釋（高中學生經常理解不到的地方）。力是一個向量（包含大小和方向兩個參數）。那麼力既可以影響「大小，」（比如改變空間位置參數，那麼，也可以影響方向。好，也可以幫助小朋友理解「力。」用相似的原因也可以解釋陀螺的運動。

第二種呢自然就是量子力學的解釋了。初學者學量子力學和固體物理一定要建立一個觀念，或者說一種思想方法，這個觀念在機器學習里其實也用得到。那就是不要把世界當成一個唯象東西。要抽象的看待世界（好，你已經暈了）

那麼我們怎麼辦？靠什麼東西來carry自己？好的，這是一個好問題。這時候我們可以引入大量的數學工具了。這個時候要讓小朋友接受用數學，演算法和統計去描述世界的方法論。

一個方面呢是可以寫一個Schrodinger方程。對於小朋友來說，如何解這玩意並不重要。當然你如果願意裝逼隨意。更重要的事情是知道這個方程，是拿來幹什麼的。我的啟蒙老師川大化學學院的秦松教授當時給我們講的時候有一個很有意思的比喻。你就把他當成一個軌道製造機。輸入幾個起初的參數然後製造軌道。就醬。

還有一個是不妨引入統計的思想和觀點。你可以告訴小朋友，當然實際上電子想去哪就去哪。但是。因為很複雜的物理規律，「去哪」的概率是會被限定的。怎麼了解這些規律呢？先考上一本，考不上一本考三本，再不濟你考個八本吧。長大了以後Griffth老爺爺教你。就醬。我的經驗是鮑利不相容的證明對於初學者來說很容易理解。

因為在這樣的微觀情景下，電子不應該不視為一種粒子，而應視為一種波動——電子云。電子的運動不再遵循牛頓定律，而是薛定諤方程。當電子墜入原子核時，所需要的能量是很大很大的（由海森堡不確定關係可以推出），而這樣的能量是找不到能量來源做供給的。

因為輻射能量量子化，必然軌道高低也是量子化的，又因為熱輻射平衡，電子輻射出的能量基本和吸收的能量持平，所以電子始終處於一定的一個或多個能級上，只有當電子以極高的能量射向原子核，才可能發生核反應，而發生核反應應該是核力起作用，電磁力很難。

沒有說到本質本質是電子繞原子核是一種振動如果把電子想像成粒子當然會覺得電子受到吸引會墜入原子核如果想像成一個彈簧電子和原子核的吸引力就像用彈簧把滑塊和牆連接起來彈簧有一個固有的振動頻率而頻率乘以普朗克常數就是能量這就是所謂的能級

先給他灌輸電子不只是粒子而且還是波的概念, 而它這個波的尺度是很大的, 大到和原子差不多.

(具體計算: lambda ~ h/mv ~ h/sqrt{2 m k T} ~ a_0 ~ 1e-10m. 其中a_0是玻爾半徑, 也就是原子的尺度. 原子核的尺度是比這個小的, 因為m更大. 注意這個尺度和粒子的質量呈反比, 和溫度也成反比.)

所以, 一個原子本身這麼大的物體(也就是電子)怎麼能跑到比自己還小的一個東西裡邊去呢? 所以不能啊.

但如果真的要它進去, 可不可以呢? 也是可以的, 那就是增加溫度, 這就減小了電子的尺度, 最終是可以壓倒原子核里去的. 增加溫度的同時還要增加壓強, 否則電子進去了很快就又跑出來了, 而增加了壓強(同時也改變了粒子間的距離, 減小了)之後, 電子一看出去還被別的電子排擠(費米子的泡利不相容原理), 就乾脆待在原子核里算了. 結果一個電子跑進去就使得一個質子變成了中子, 更多的跑進去就有了更多的中子, 中子星就是這麼來的.