Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему электроны не падают на ядро, хотя, обладая разными зарядами, они должны притягиваться?

ФизикаЭлектричество+3
Николай Алексеевич Белов
  ·   · 15,7 K
По образованию физик, работаю программистом  · 17 июл 2022
Они притягиваются, но этого недостаточно. Должны выполняться правила квантовой механики, в том числе, законы сохранения, в том числе, закон сохранения энергии.
Электрон движется вокруг ядра и обладает энергией движения. Кроме того, электрон и ядро обладают собственными энергиями. Так же у них есть другие свойства, например, спин.
После падения на ядро должна будет получиться новая частица, комплекс электрон+ядро. Электрон не может просто "лежать" на поверхности ядра. Это должно быть состояние, возможное в природе.
Эта новая частица должна будет вобрать в себя в точности все параметры исходных частиц. Если имеется какая-то недостача, то она должна быть привнесена другой частицей или унесена ею.
Однако, в мире существует конечное число частиц и конечное число их свойств, некоторые из которых квантованы, то есть, могут существовать или передаваться только определёнными порциями. Преобразования частиц подчиняются законам квантовой механики и не могут происходить произвольно. 
Например, атом водорода состоит из протона и электрона. Если бы электрон упал на протон, то протон мог бы превратиться в нейтрон, а электрон исчезнуть. В этом случае, выполнился бы закон сохранения электрического заряда. Однако, энергия нейтрона больше, чем суммарная энергия исходных протона и электрона, то есть, для подобной реакции не хватает энергии, нейтрон нельзя "построить" из протона и электрона.
В некоторых тяжёлых атомах, в ядрах которых слишком много протонов, электрон иногда всё-таки "падает" на ядро. Этот процесс является одним из видов радиоактивности и называется "электронный захват". При этом недостающая энергия заимствуется из других частиц атома. Химический элемент атома при этом сдвигается на единицу влево (один протон првращается в нейтрон).
@Stephen Walker, сила и энергия — это два способа представлять одно и то же — дифференциальный (сила) и интегральный (энергия)
Специалист ИТ с физмат образованием  · 18 июл 2022
Они падают прямо в него и выходят "невредимыми". Как ни странно но электронные оболочки пересекаются с ядром. Это пересечение незначительно и вероятность найти электрон в области ядра мала, но она не нулевая. Все сказанное про... Читать далее
Фундаментальный вопрос рациональности: почему ты веришь в то, во что веришь?Перейти на hpmor.ru
например при К захвате, электрон или по крайней мере его электрический заряд полностью оказывается внутри протона... Читать дальше
Увлекаюсь физикой, астрономией и финансами.  · 26 июл 2022  · forecast.nanoquant.ru
Упасть электрону на ядро мешает принцип неопределенности Гейзенберга. Дело в том, что чем ближе электрон к ядру, тем меньше неопределенность координаты электрона вдоль радиус-вектора электрона от ядра, а значит, тем больше... Читать далее
Эксперт по оптимизации инвестиционного портфеля и прогнозированию биржевых цен.Перейти на forecast.nanoquant.ru
Соотношение неопределенности Гейзенберга не имеет никакого отношения к сформулированной проблеме. С точки зрения... Читать дальше
физик, геофизик, в будущем инженер-геолог  · 17 июл 2022
С точки зрения квантовой механики электрон обладает уровнями энергии, которым соответствуют, так называемые (в химии) орбитали (s, p, d, f, и т.д.) s-орбиталь имеет вид сферы, р-орбиталь - розетки, d-орбиталь - сложной розетки... Читать далее
1 эксперт согласен
кроме последнего абзаца.
Имею образование бакалавра физики, работаю програм...  · 17 июл 2022
Потому что электрон и ядро это не два заряженных шарика, которые если их отпустить столкнутся. На масштабах таких размеров и скоростей действует квантовая механика. Которая собственно и была разработана благодаря тому что люди... Читать далее
Комментарий был удалён за нарушение правил
Немного обо всём  · 4 июн 2023
Электроны не падают на ядро атома, потому что они движутся по круговым орбитам вокруг него и находятся в состоянии динамического равновесия. Это происходит благодаря тому, что электростатическая сила притяжения между электроном... Читать далее
Инженер. Увлекаюсь физикой, информатикой.  · 18 июл 2022
Отчасти потому же, почему и Луна не падает на Землю, хотя гравитация притягивает эти 2 тела друг к другу. В этих системах есть энергия, которая существует, только когда эти 2 тела раздельны и с другой стороны, пока эта энергия... Читать далее
1 эксперт не согласен
Слишком смелая аналогия. А ещё придётся объяснять, почему электрон-Луна не излучает и не теряет энергию.