電子爲什麼總繞著原子核轉動?會有停止的一天嗎?

七彩小古


之所以產生電子會停下來的誤會,是受到了原子行星模型的誤導。


圖:原子行星模型

原子行星模型給人的感覺是電子就像行星一樣圍繞著原子核運轉。實際上也有一點像,原子核的質量佔總質量的99%以上,太陽質量也佔太陽系總質量的99%以上。但僅僅是有點像而已。

原子的行星模型提出後,遇到了經典物理學不可解決的難題。在經典力學的框架之下,呈加速度運動的電子會產生電磁波,這樣就會消耗能量。最後,電子的能量會被耗盡,它就會撞到原子核上。就像動能耗盡的人造衛星撞入地球大氣層一樣。

在量子力學建立以後,科學家發現,電子是一種不可分割的輕子。它具備波粒二象性,如同雲一樣分佈於原子四周。
圖:


電子的概率密度繪圖

對於量子而言,它滿足不確定性原理,也就是說,它的位置與動量不能同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。它們的關係滿足下面這個公式:

△x是位置標準差,△p是動量標準差,h加一橫是約化普朗克常數。

不確定原理是一個最近才被嚴格證明的科學定理。但科學家們一直相信它是正確的,只是囿於測量儀器達不到測量不確定性的精度。

不確定性原理告訴我們,量子不可能停下不動,它的位置標準差和動量標準差的乘積必須大於等於一個常數。這也是絕對零度不可能達到的。

同時,電子圍繞原子核運轉是不消耗能量的。

所以,電子永遠也不會停下來。


講科學堂


其實電子並不會繞原子核旋轉……下文就好好講解一下為什麼電子不繞原子核轉

可能就有人就會發問了,“不對啊,我們以前老師教的不就是電子繞原子核轉啊……”“樓主你可別瞎說了我見過網絡上原子構造圖了,你可別忽悠我了”等等發問。接下來我就一一為大家講解

(PS:樓主實實實在找不到圖了,下文的圖你們就自己在腦子裡構思一下吧)

關於電子的運動狀態已經吵了好多雖然有些人還是以為電子是繞原子轉的,但從力學出發,這個結論早已經胎死腹中……

呈加速度運動的電子會產生電磁波,這樣就會消耗能量。最後,電子的能量會被耗盡,它就會撞到原子核上。就像動能耗盡的人造衛星撞入地球大氣層一樣。現在最流行的還是電子雲學說。

據研究表明,電子是繞原子核做無規則運動,所以人們不能進準預算電子軌道。所以人們只能將電子比喻成電子雲形式。它分為s,p,d,f四中軌道第一種s類型軌道是完全對稱的,也就是說電子在各方面的概率是一樣的。第二種p類型軌道有兩個葉瓣,也就是說電子出現在這一側的概率要比那一側的概率高。你也可以近似把這些圖像近似成三維駐波。(PS:剩下的兩個不好描述,我就略了哈)


I貔貅


答:如果沒有外部力量的介入,而且原子也沒有發生衰變的話,電子的繞核運動不會停止。


按照量子力學的描述,電子並非以實體粒子繞著原子核運動,由於不確定性原理,電子在原子核周圍以波動形式存在,在空間中每一個區域內有一個存在概率,整個空間的概率和為“1”。




這種模型叫做“電子雲”模型,相比經典力學中的“實體電子繞行”模型,電子雲模型更加合理;電子在當前能級附近,存在的概率是最高的,電子每發生一次能級躍遷,概率分佈也會轉移到對應能級上。


量子力學描述,電子的能量變化並非連續,而是一份一份的,這也是量子力學的基礎;當沒有外部力量介入,原子也沒有發生衰變時,電子會在當前能級上一直存在下去,永遠不會停止。


如果有外部力量的介入,繞核電子就可能發生能級躍遷,甚至脫離原子核的束縛成為自由電子;或者原子自身發生衰變,核外電子也會發生相應轉移。


甚至在外部力量過大時,電子還會墜入原子核,與質子攜帶的正電荷中和形成中子,天文學上的中子星就是這麼來的。



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艾伯史密斯


原子核外電子的運動,與宏觀物體的運動不同。電子並沒有像太陽系中行星那樣繞原子核轉動,待我慢慢道來。



宏觀物體的運動,可使用運動速率來描述,我們能夠同時測準某時刻它的位置和速率,能夠準確知道某時刻它具體的位置,能夠描畫它具體的運行軌道軌跡,遵守牛頓經典力學理論,籃球、汽車、飛機、衛星、地球、火星等天體運動都屬此類。



電子是微觀粒子,具有波粒二象性,其運動特點是我們不可能同時知道它的位置和它的速度。這就是有名的海森堡測不準原理。



那麼我們怎麼描述電子的運動狀態呢?我們只好使用概率統計的觀點,來描述電子運動。可按照核外空間電子出現幾率密度大小,描畫出電子雲。



根據電子能量高低,核外電子又可分為能層、能級。能級中有軌道(此軌道非彼軌道,此處的軌道其實就是電子雲的輪廓圖,即空間內一塊區域而已)。另外電子還具有自旋運動狀態,多電子的原子裡決不存在運動狀態完全相同的兩個電子。能層、能級、軌道、自旋都是用來描述電子運動狀態的專業術語。



原子吸收能量,受到激發,電子從低能級向高能級躍遷,伴隨吸收光譜(如下圖);高能電子在高能級上運動畢竟不穩定,還會從高能級向低能級躍遷,伴隨發射光譜(圖譜與下圖互補)。



只要電子具有能量,電子就不會停止運動。

補充一下,海森堡不確定原理涉及深刻的哲學問題,它避免我們陷入宿命論。如果行星模型也適用於原子結構電子運動,推廣開來,那麼軌跡一定,未來就是可預知的,我們就會計算出每個人將來的人生軌跡。但事實並非如此,一切都具有不確定性。

我是韓曉勇老師,若您有感興趣的話題請加我關注,發評論或私信給我,我會及時與您交流討論,謝謝!回答完畢。


韓曉勇老師


這個問題有點意思,電子為什麼一直繞著原子核轉?就如同月亮繞著地球轉,地球圍繞太陽轉太陽系又跟隨銀河系轉。銀河系又圍繞著更大的宇宙中心在轉,這一切好像是巧合,又不是巧合,這難道是…?

我們的身體好像也遵循了,這個原則,小到細胞原子之間有這個規律,大到血管、神經系統;經脈、脈絡都有一個運轉的規律:就是我們睡覺了,這一切照樣運行,有律。毫無錯亂。我們的大腦,好像也可以指揮我們身體中的這一切運行,但是不能全部左右。打個比方說吧,我們的思想集中在身體的某一個位置的時候,血液中的血紅蛋白、紅血球、白血球等。就會圍繞著這一個點有意識集中的傾向。表現為:無形的精神控制著有形的身體。"他就成了有靈的活人‘’(聖經)創世紀。

那麼放開一點,我們想宇宙是不是也在冥冥之中有一種支配呢?毫無疑問,聖經已經給出了答案,那就是上帝。


平安g224


電子為什麼總繞著原子核旋轉這個結論是錯誤的。儘管目前被科學界的原子模型認可,早遲將被糾正。錯在那裡呢?錯在電子的繞核運動機制上,因為電子是有型粒子體,具有一定的動靜質量,運動會對運動範圍內做功,就必然會消耗動能,有誰發現電子落入了原子核或者停止,實際上電孑的運動遠比目前認證的繞核旋轉複雜得多,電子在原子核外運動,不存在繞核運動,哪怕是一圈都不存在,根本不存在什麼能級與概率。

電子是由無數多的煙滅電子動態以及型變強弱動態與對立的相反動態因互為收縮耦合而成的波動態體,是開放型的非封閉自旋體,型態如太極風車型,是萬向型自旋體,由於旋轉線速度無內外差,電子動態本身的自旋會產生動態徑落,使自身不斷的內外動態翻轉,這就是電子電荷的產生根源,這樣的結構不可能作繞核旋轉運動,電子在核外作的是來回奔跑非振盪運動,主要運動機制是原子中的質子內環,質子內環的夸克結構,本質上就是由6粒正反各3粒電子的間位組合,構成了以光速自旋的內旋與外旋等價的六方環態緊固體,正反三粒電子將產出動態合力,處在合力中的電子就不得不應對被合力的內吸外斥。無論緊固電孑或來回奔跑的電孑同時都要轉移來至不同方向的各種能量動態,轉移能量的同時產生合力動態落差才使電子來回奔跑不定位,出現概率分佈,概率由原子所處的環境能量動態強弱確定,合力動態落差是原子中強力的製造者和維持者,化學中的共用電子就是處在兩環態的中間共用電子。當兩獨立環態合併就會剩出一粒電子,這粒電子如果煙滅將會產生電子型變的能量動態。

任何元素的原子只要在宇宙中,其核外的來回奔跑電子就不會停,假設電子停下或者電子不自旋,電子也就等於不存在,電子的存在原因就是以光速的自旋,實際宇宙中萬物,都是以動為造型的根本,動的規模確定物體的三維大小,彼此動態平衡的差值確定其彼此的性質與質量。(本文原創,個人研究結論供參考)


宇宙譜


溫度變成絕對零度就不轉了,那麼問題來了,宇宙之初到底是電子先轉產生的溫度,還是有了溫度電子才動起來的!


沒有一個名字能配上我


可以停止,當電子緊緊的被壓在原子核上,中子星就誕生了。

另外電子真的是圍繞原子核旋轉的嗎?由不確定原理知道,整的電子雲就是那個電子,他不是快的難以分辨位置,而是同時出現在所有的位置上。這時的電子具有波的性質,現代的電子雲模型就是在薛定諤方程的波函數下建立的。


山巔雲邊


如果愛因斯坦提出的時空彎曲理論是正確的,那麼電子“圍繞”原子核運動就是時空彎曲的表象,也就是說電子在一個彎曲的時空做牛頓的慣性運動。

最後又遇到了根本的難題——什麼是幽靈般的慣性運動。


浮木盲龜


電子光子繞核運動,但用一束火(光子)去撞擊,電子光子會脫離軌道飛走,又進入附近別的原子核高速旋轉(貯能),如附近的氧碳氮氫等原子核高速旋轉。脫落的電子總有機會進入軌道。就象人造衛星進入地軌一樣。


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