原子核周圍的電子在宇宙誕生時到現在一直繞核旋轉,爲什麼就沒有磨損掉呢?

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首先,這個問題描述對於原子模型的認識是錯誤的。原子的模型分為經典模型和量子力學模型。經典模型認為電子是圍繞原子核做圓周運動的,就像地球圍繞太陽公轉一樣。而量子力學模型則認為,原子核外的電子,並不是沿著固定的軌道做圓周運動,而是以一定概率隨機出現在原子核的周圍。這種運動的軌跡,需要用概率函數來描述,而不能用傳統的軌道函數來描述。



而這個提問就是對於經典的原子結構模型提出的。這裡的磨損,不應該理解為摩擦力,因為電子運動並沒有受到摩擦力。磨損應該理解為一種導致電子能量消耗的行為,說白了就是電子帶負電荷,原子核帶正電荷,電子運動就是一個變化的電流,會產生電磁波,從而導致電子動能降低,最終以螺旋狀軌跡落入原子核上面。雖然理論是這樣,但是實際上為什麼電子並未和原子核相撞呢?答案就在於電子的運動軌跡並不是一個精準的圓圈,經典的原子結構模型並不正確。它只是在處理某些問題時,可以進行的一直簡化而已。



真實的原子模型應該是以概率函數描述的原子模型。這裡電子不是以固定軌道運行,而是用一個概率雲來描述。電子既可以出現在這裡,也可以出現在那裡,只是出現在各處的概率不一樣罷了。它的運動有著一種神秘的“跳躍性”,並不是“連續的”。



不確定性原理告訴我們,基本粒子的動能和位置不能同時確定,也就是說電子的位置定了,動能就不確定了。動能確定了,位置又不確定了。這是這種變來變去的能力,導致了電子運動路徑的詭異變化,致使我們只能通過概率函數來描述它們。因此,這樣的電子,並不會產生電磁場,也不會發射電磁波,也沒有摩擦作用,也就沒有能量損失,也就會一直運動下去。



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PhD肖


旋轉不一定磨損。

地球一直繞著太陽在公轉,地球也沒有磨損啊。因為沒有空氣阻力,在真空環境中是不會磨損的。

原子中的電子也是同樣道理,那是一個真空環境,磨損不了。

當然,電子的情況更復雜一些,因為它是微觀粒子,它其實不是繞著原子核在公轉,而僅僅是一個電子雲而已。我們看到書上畫的電子繞原子核的公轉軌道都是舊量子論時代的產物,那時候為了方便人們理解,就畫成了那個有軌道的樣子,那個叫做類太陽系模型,本質上是不對的。軌道,是不存在的!因此,磨損,更不可能存在。

當然了,宇宙的演化也應該會對電子產生影響,只不過這個影響是緩慢的。宇宙膨脹的空間會拉開電子到原子核的距離,在幾百億年以後,電子的運動會有所變化。這個變化可以看成是引力對電子運動的長時間積分效應。具體怎麼變,目前還沒有人研究,為什麼?因為引力實在太弱了,空間的變化在原子尺度來說總是可以忽視的,長時間的積分對我們人類來說意義不大,因為人類應該是活不到那時候的。


瀟軒


看了那些科學問答達人,沒有一個靠譜的!池塘無魚泥鰍大,我這民科的泥鰍出來逛逛。

1,電子繞核旋轉沒有摩擦,所以沒有磨損!和地球繞太陽公轉一樣道理。

2,電子繞核旋轉會產生磁場,我們知道移動的電流會產生磁場,磁鐵就是這麼的原理。

3,電子繞核旋轉的同時會不斷受到外界光和熱的干擾,吸收光和熱能量,電子吸得能量向高能軌道躍遷,然後跌落回來,跌落回來時候輻射一列電磁波(能量)保持能量守恆,當然有一些物質的電子能在高能軌道運行較長時間然後慢慢的跌落到穩定軌道,發射出一列光波(夜明珠發光就是這原理)

4,電子是依靠繞核公轉的離心力來對抗電場力的,電子一旦停止公轉,就會被帶正電的原子核吸引過去!所以量子力學說的“電子雲”是錯的

水平所限,不足之處,歡迎指教


熵增的天敵


磨損是你的宏觀視角才有的東西,在量子層面,除了核反應,其它的任務化學反應都是沒消耗掉什麼東西的,只是量子們組合來組合去而已。為什麼這樣?愛因斯坦給了你答案:當一樣東西達到光速時,時間就為0了,就永恆了!量子裡除了我們知道電子是以光速運動,其實其它的也是以光速在一定的範圍振動著,你要是打開它的束縛,它一定是以光速跑出來,那些對撞機就在幹這事,因此理論上說我們這個宇宙中的“物質”壽命是無窮,你硬要加上個限值,那就是1後面有999個0年吧。(現在宇宙的年齡是1後面有10個0年)


蜈蚣百足1


黑體輻射了解一下,首先電子也是波動的,原子的能量平衡是動態平衡,它既可以吸收能量也可以釋放能量,常見的能量就是光子了,當然還有我們觀測不到的粒子波動。現代物理的最終目的是建立物質和物質信息之間的關係的理論體系,可能我們觀測到的微觀高速粒子都只是組織信息的一部分。當然這需要大量的實驗數據和針對數據的正則化數學建模才能有最終結果。


知子莫


汽車輪子跑起來幾年就摩損了,按說地球繞太陽,月球繞地球也有幾十億年了它們卻毫髮無損,原因是摩擦的原理不同,一個是物質接觸性的發熱摩擦另一個是非接觸性的引力及電磁場作用摩擦。後者是場物質的作用不會對物質本身造成磨損,比如實用的電磁懸浮技術


綠水青山48936175


你說的磨損應該是耗能的意思吧!

任何物體都有溫度,也就是具有熱能。電子的運動能量來源就是物質的溫度,溫度越高,電子運動就越劇烈,物質在絕對零度時,電子肯定不會運動啦。

那為什麼熱能不會耗盡,也就是說物質為什麼不會在電子的運動中自然冷卻到絕對零度,因為宇宙間有熱傳遞,物質就是靠不斷吸收周圍溫度,從而為電子運動提供源源不斷的能量。


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