03.05 為什麼原子結構和太陽系結構如此相似?

坤少206612592


1913年,丹麥物理學家尼爾斯·玻爾提出了一個原子結構的模型,後來稱為「波爾模型」。

在這個模型中,假設電子繞著原子核運動,就像太陽系中行星繞著太陽運動一樣。波爾給這些電子加上了一個限制,就是它們的「角動量」要是一個值的整數倍。所謂角動量,可以簡單的理解成速度 x 軌道半徑。這個值只能是一個物理量的1、2、3、4……倍。

這個假設是為了解釋氫原子的光譜為什麼是離散的(物理學中稱之為「分立的」、「量子化」的)。波爾的模型對氫原子的觀測數據符合的很好。

所以就有人會問了,為什麼它的結構與太陽系這麼相似呢?它們之間有關聯嗎?


然而,波爾的模型是錯的。

或者說是一個很不精確的近似。確實,它在氫原子上獲得了成功,但對於其他的原子則誤差較大,對於一些精細結構也無法做出解釋。

在目前的理解下,原子的結構是這樣的:內部是原子核,由中子和質子構成;外部是電子雲,是以概率波的形式彌散在空間中,電子的位置是不確定的。

這種結構當然與太陽系差別很大:太陽系中,每個時刻行星的位置都是非常確定的,不用考慮概率的問題。


章彥博


原子是由帶正電的原子核以及繞核運動的帶負電的電子組成,原子核的質量佔據整個原子質量的99.96%。相比之下,太陽佔據整個太陽系質量的99.86%,周圍也有繞其運動的行星。此外,就像行星與太陽之間的引力一樣,電子與原子核之間的庫侖力也遵循平方反比定律。因此,原子的結構看似非常類似於太陽系的結構,原子核就像太陽,而電子就像行星,行星繞太陽運動,而電子繞原子核運動。然而,這只是一種視覺上的錯誤對比,實際上,原子的結構與太陽系的結構完全不同,根本就談不上相似。

雖然電子確實是繞原子核運動,但是電子根本就不存在運動軌道。電子沒有確切的位置,只有出現在某個位置的概率有多少,它們的概率分佈被稱為“概率雲或電子雲”。在電子雲密度越大的地方,電子出現在此處的概率就越高。原子的行星模型或者玻爾模型均違背了量子力學中的海森堡測不準原理,因為在現實中,我們無法同時測出電子的速度和位置。相比之下,行星繞太陽運動的軌道是確定的,並且我們可以同時測出行星在任意時間的位置和速度。

當原子核外只有一個電子時,電子雲的形狀就像一個球體。如果同時存在多個電子,它們之間的相互作用非常強烈,使得電子雲呈現出不同的形狀:紡錘形、花瓣形以及更為複雜的形狀。相比之下,行星之間的引力干擾較少,它們都能維持各自軌道的穩定。此外,繞原子核運動的電子都有相同的尺寸以及相同的質量,而行星的尺寸和質量不盡相同。

總之,原子的結構完全不同於太陽系的結構,我們不能用宏觀世界的經驗來看待微觀世界。


火星一號


原子結構和太陽系結構相似只是我們的一個錯覺,事實上,遠談不上相似,相似的或許只有不管是原子內部,還是太陽系內部,絕大部分空間都是虛空!

除此之外,原子結構和太陽系結構還有真談不上相似!

比如說,我們對太陽系都比較瞭解,太陽在太陽系中心,八大行星有秩序地圍繞著太陽運行,整個太陽系都顯得井然有序!

但是在微觀世界的原因內部,是完全不一樣的情況。原子內部遠不是我們想象的電子在軌道上圍繞著原子核運轉,而是非常隨機地出現在原子核外部空間,我們甚至無法得知電子的具體位置和速度!

也就是說,在原子的世界裡,一切都是隨機的不確定的,都是要用概率去認知原子世界!而在我們的宏觀世界的太陽系裡,卻恰恰相反,不管是太陽還是八大行星,都是確定的,而且是預知的!

所以說,認為原子結構與太陽系結構相似的觀點並不準確,有些人甚至認為原子內部也是一個“宇宙”,這種觀點更是沒有切實的證據,只是一種思想上的猜測!


宇宙探索


人們對太陽、月亮、星星的觀察歷史可以追溯到上古時代。直到十六世紀日心說的提出和望遠鏡的使用,人們觀察到了太陽系的結構,太陽居中,其它行星圍繞它在軌道上運動。在太陽系,太陽的質量比其他行星的質量大的多,所以行星運行的軌道基本是圓或者橢圓。因為離心力和行星相互間引力的作用,太陽系看起來大致像個盤。牛頓總結了太陽系行星運動的規律,提出了萬有引力這一偉大的發現。我們因此知道,天體運行主要是受引力的作用。

再說原子結構,其實人們到現在也沒有直接觀測到原子的內部結構。我們所說的原子結構只是一種原子結構的模型。人們發現帶電粒子相互間的作用力以電磁力為主導,而實驗表明實體的物質都是有兩種不同電核的粒子組成的。看看兩個電荷作用力的公式就知道,和引力的公式非常的想象。人們建立過各種原子結構的模型,發現太陽系結構的模型能夠比較好的解釋實驗的結果。當然隨著進一步對物質內部結構的研究,發現原子結構要比太陽系模型複雜的多。但是帶正電原子核居中,電子在周圍運動的大致模型是基本確定的。


黃驃馬主人


一個太宏觀,一個太微觀,相差了多少個數量級?量變發生質變,宏觀物質的運動規律與微觀物質的運動規律是不一樣的,所以才有牛頓和愛因斯坦之別。之所以被感覺“相似”是因為我們給出的原子模型,為了幫助人們理解原子結構所畫出來的原子模型的確像太陽系,似乎電子運動也有確切的軌道,其實不是這樣。


mulin30311368









這是微觀世界,從奇子到夸克,雖然說夸克都是加減號,但那都是旋向,就是正轉和反轉,有點像星系或太陽系,包括我們看到的雪花也是這樣的結構,雪花應該是分子結構,都差不多,


打個噴嚏嚇死鬼


火星一號回答了原子結構與太陽系結構的諸多不同之處,其中主要有二點:①原子核與電子的相互依賴關係是電磁能,而太陽與行星的依賴關係是中性的引力能②電子在原子核外作無規則運動,而行星繞太陽卻有明確軌跡。以上區別只是物理現象的區別,若運用易經原理描述上面微觀與宏觀系統,則沒有區別,原子核與太陽在易經模型裡都是乾卦,而電子和行星在易經模型裡都是兌,離,震,巽,坎,艮卦,坤卦除外,有人問:原子核外就只有一種電子,為何會對應那麼多卦呢?要知道,宇宙格局對應三維空間八個封限,也就是八個宮,若地球人類所在的太陽系位於巽宮,那麼巽宮內的乾卦就是原子核,而此宮內的震,艮,坎就分別為正,負電子及中微子。請大家多從易經角度觀察物理現象,你就能知道,易經能解釋宇宙中一切現象


悟真實


一花一世界,一葉一菩提。按照現代物理學就叫全息宇宙論。簡單點就是萬物都可無限細分下去,而自己本身又是其中一份子。還有就是說宇宙就是全息投射,沒有實像。這是一個超級燒腦問題,涉及萬物本質,如果你能想通,恭喜你,你可以成佛了。


巴別塔囚徒2


原子的結構和太陽系的結構“差別很大”。

太陽系的行星是有體積的,軌道是有空間的,原子的電子軌道是虛擬的,電子沒有體積,金屬態氫離子的“磁力矩”在激發狀態下才會相互切割產生能量——電子(光子)。








金童希瑞


太陽系的一年可能相當原子內部運動的一秒,所以看起來象雲。


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