初中物理就把我卡死,可谁都避不开原子的拷问:电子到底凭啥待在原子核旁边却几百年不掉进去?
当年汤姆孙端上来一盘“葡萄干布丁”,说他看到的电子就像葡萄干甜软地泡进电荷布丁,甜得让所有人信了好些年。
直到1911年,卢瑟福拎起一把“金箔”开片,阿尔法粒子当飞刀,射过去之后七零八落的轨迹像一记耳光:原子内部空得可怕,正电荷全挤在一个小到夸张的点,电子在外圈飘着,跟行星一模一样。
可照传统电学理解,电子这么高速绕圈就该一边跑一边漏电,能量漏完迟早摔进去。
结果呢?
宇宙没塌,苹果该掉还是掉,电子却赖在外面死也不进坑。
于是哥本哈根那栋小楼里出了一条叫玻尔的疯批理论:别再幻想连续轨道,电子只认几级台阶,蹦上蹦下瞬间完成,跳下来的刹那就甩出一小团光,跳到高处就得吃光,就这么回事氢原子的颜色线条因此一下子对上号,可遇到复杂的多电子阵容这模型秒懵,台阶怎么来的没人能指认。
接着法国人德布罗意冒出来一句:小东西不仅算粒子,也能当作波电子不再是个点,而是像云团飘来飘去具体落点全靠猜薛定谔写了一个听起来像咒语的长式子,结果一算,云团的形状刚好填满了之前谁都说不清的“台阶”泡利再补一条规矩:一张床睡俩电子,还得翻身方向相反,排队排满后屋子自然安静。
为什么电子不干脆掉进核里?简单说,越靠近核,电子就越像被弹簧弹回来量子力学算给它预留的最低能量位置,再往下压就要掏钱——能量得暴涨,它不愿意花这冤枉钱位置缩成零,动量就会发疯,能量账单瞬间爆表,于是电子选择停在舒服区,和电磁吸力达成尴尬平衡。
所以我们吸的氧分子、手指上的DNA、地铁座椅的钢梁全都靠这种“爱赖床”的电子维系。世界稳稳当当不是因为电子守规矩,而是它们根本没别的路可走。
扫一扫关注我们