Силы действующие на электрон в атоме

[Oleg58]

Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не "падает" на ядро. Вот как Вы причину этого себе представляете, так и опишите. Пусть получится через чур научно...но пускай Главное как можно ближе к истине!

P.S.: есть Кулоновская сила стремящаяся соединить два заряда("+" и "-"). У кулоновской силы есть что то похожее с силой тяжести(ну лично для меня это самое отражение в сходстве наблюдается ).
Размышляю дальше:
Если представить качели и один край задрать вверх(пусть будет это обозначаться как "+") а другой будет опущен вниз("-"), то сила тяжести действуя на качели, в итоге будет стремится вернуть систему в равновесие. Но сама "природа" силы ни куда не исчезает, поэтому в итоге будет со стороны наблюдаться стремление к равновесию...
До Большого Взрыва не было ни чего. Но была приложена некая "таинственная сила" которая вывела систему из состояния равновесия. И возможно эту силу мы не способны не осязать не ощущать ни как то воспринимать ее именно как силу...возможно она даже вне времени...или в другом времени которое "течет" иначе...или вообще во всех параллельных временах сразу(такая вот фантазия) )...
И возможно даже сейчас эта сила действует на вселенную так, что пространство расширяется. А в один прекрасный миг действие этой силы прекратится и вселенная начнет возвращаться в исходное состояние(сжиматься).
Получается только состояние "не равновесия" позволяет нам почувствовать различные силы(тяжести, кулоновскую и т.п.)

И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то... потому что он внутри системы которую вывели из состояния равновесия...
И почему электрон не падает на ядро останется "вечной" загадкой

Так почему электрон не падает на ядро?

[Munin]

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не "падает" на ядро.

А вы знаете квантовую механику? Решение уравнения Шрёдингера с кулоновским потенциалом понимаете?

-- 27.09.2016 22:56:35 --

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то...

Вполне способны. Сначала Де Бройль в 1924, потом Гейзенберг в 1925, потом Дирак в 1925, потом Шрёдингер в 1926, потом Дирак в 1930, Хартри и Фок в 1930, Фейнман в 1948, Березин в 1974. Ну это главные, самые известные. Они быстро научили других.

Так что нет, вечной загадкой не останется. Вечной загадкой останется, почему невежды приписывают невежество другим людям.

[Kamaz]

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

(такая вот фантазия)

Мдяяя...не надо фантазировать - надо просто прочитать. Уже все за вас нафантазировали, решили, и даже померили. - Матвеев т5 Атомная физика

[madschumacher]

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не "падает" на ядро.

Тут по этому поводу, в принципе, все уже сказали. но, всё ж добавлю свои 5 копеек...

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

есть Кулоновская сила стремящаяся соединить два заряда("+" и "-")

Есть.

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

У кулоновской силы есть что то похожее с силой тяжести

Если бы Вы вспомнили школьный курс физики, то даже могли бы сказать что конкретно у них похожего (у Кулоновского взаимодействия с Ньютоновской гравитацией).
Теперь продолжаем. Вы знаете простой наблюдательный факт: вот есть система Земля-Луна, она существует уже достаточное количество времени и никуда не падает. Причины этого легко доступны на advanced (продвинутом) школьном уровне. Т.е. на этом уровне понимания этого было бы уже вполне достаточно, чтобы представить себе уменьшенную копию данной системы без падения электрона (Луны) на ядро (Землю), и отмести Вашу гипотезу:

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то... потому что он внутри системы которую вывели из состояния равновесия...
И почему электрон не падает на ядро останется "вечной" загадкой

Т.е. знание классической механики на школьном уровне достаточно, чтобы не лепить подобные выдумки.
Но, конечно, в реальности все немного сложнее, если знать чууууточку больше. В Ньютоновской гравитации (про ОТО не говорим сейчас) нет эффекта, уносящего энергию из системы Луна-Земля. А вот в случае зарядов такая штука есть (лучистое трение, вроде, зовется). И вот за счет него электрон должен был бы упасть на ядро, если бы подчинялся классмеху. Для объяснения этого парадокса был придуман Бором костыль (a.k.a. ad hoc гипотеза) -- не излучающие орбиты. Это привело к созданию старого квант.меха. Хоть эти орбиты и были неким НЁХ, но в отличие от Вашей писанины эта гипотеза имела и описательную и предсказательную силу (и была фальсифицируема, привет Попперу), а не постулировала нечто неописуемое и невообразимое, с этим можно было работать и получать полезные результаты. Конечно, потом Гейзенберг, Шрёдингера, Дирак и иже с ними создали уже нормальную новую теорию, которая объясняла уже все факты, включая старый квантмех (как квазикласическое приближение), а также переходила в обычный классмех (или классстатмех) при увеличении энергий, масс, температуры и т.д.
И хотя нам пришлось отказаться от привычных нам понятий, эта теория (квантмех) имеет описательную и предсказательную силу, в частности, она описывает атом водорода и легко объясняет почему там ничего не падает. Правда, для объяснения этого придется хоть немного узнать о понятиях и результатах этой теории (кст., хорошо и много раз проверенной и перепроверенной).

[wrest]

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

Так почему электрон не падает на ядро?

Потому что это ему запрещено делать. Нельзя падать.

Но таки иногда это всё же происходит, если давление становится непомерным и атомы начинают как бы вжиматься друг в друга, и тогда упавший (вжатый давлением) на ядро электрон превращает какой-то протон в нейтрон, а поскольку в атомах обычно число протонов равно числу электронов, то когда все электроны атома падают на протоны, в атомном ядре остаются только нейтроны, после чего такие ядра падают друг на друга и получаются сердцевины нейтронных звезд.

Я думаю, можно наверное сказать, что нейтронные звезды, в сердцевине, состоят из вещества, в котором электроны попадали на ядра (но только они не сами попадали, а под действием давления) :)

-- 28.09.2016, 13:30 --

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

Получается только состояние "не равновесия" позволяет нам почувствовать различные силы(тяжести, кулоновскую и т.п.)

Ну не знаю, если вы сидите на стуле в равновесии, ваш зад вполне явственно ощущает силу тяжести.

[arseniiv]

wrest пришёл и ерунды понаписал.

wrest в сообщении #1155366 писал(а):

Потому что это ему запрещено делать. Нельзя падать.

Это объяснение в духе уже упомянутой модели Бора, на текущем уровне ненужное. В нормальной квантовой теории это не «нельзя», а просто есть набор стационарных состояний, в которых волновая функция электрона никак не меняется (кроме как по фазе). Если же, с другой стороны, загнать электрон или любую другую квантовую частицу в слишком маленькую область (для электрона — например, размером с ядро), она после этого живо разлетится во все стороны из-за соотношения неопределённостей. Чем больше масса частицы, тем меньшую область она «позволит», так что волновые функции электрона и протона в атоме водорода могли бы быть более похожи, если бы те имели близкие массы, но их массы отличаются в ≈2000 раз.

wrest в сообщении #1155366 писал(а):

Но таки иногда это всё же происходит, если давление становится непомерным и атомы начинают как бы вжиматься друг в друга, и тогда упавший (вжатый давлением) на ядро электрон превращает какой-то протон в нейтрон, а поскольку в атомах обычно число протонов равно числу электронов, то когда все электроны атома падают на протоны, в атомном ядре остаются только нейтроны, после чего такие ядра падают друг на друга и получаются сердцевины нейтронных звезд.

Это ужасное описание, лучше бы его здесь не было. Одной из проблем будет хотя бы то, что существует не реакция $pe^-\to n$, а реакция $pe^-\to n\nu_e$.

wrest в сообщении #1155366 писал(а):

Ну не знаю, если вы сидите на стуле в равновесии, ваш зад вполне явственно ощущает силу тяжести.

Это не сила тяжести, а другая. Угадайте какая.

[profrotter]

wrest, замечание за некомпетентные ответы в ПРР(Ф).

[wrest]

arseniiv в сообщении #1155406 писал(а):

Одной из проблем будет хотя бы то, что существует не реакция $pe^-\to n$, а реакция $pe^-\to n\nu_e$.

Нейтрино-то испускается, конечно, но от этого суть же не меняется? Протон и электрон исчезают, нейтрон (и нейтрино) появляется. Разве это не выглядит так, что электрон упал на протон, и получился нейтрон? Без ненужных деталей, что при этом еще испустилось нейтрино, и всё что должно было сохраниться -- сохранилось.

arseniiv в сообщении #1155406 писал(а):

Это объяснение в духе уже упомянутой модели Бора, на текущем уровне ненужное. В нормальной квантовой теории это не «нельзя», а просто есть набор стационарных состояний, в которых волновая функция электрона никак не меняется (кроме как по фазе).

"Просто есть набор стационарных состояний" и "электрону запрещено падать на ядро" - это разве не одно и то же, по сути?

Ведь вопрос звучал "почему электрон не падает на ядро", а вы отвечаете "потому что это стационарное состояние в котором волновая функция не меняется". По сути, это ответ "он не падает потому, что он стационарен, то есть он не падает".

arseniiv в сообщении #1155406 писал(а):

Угадайте какая.

Давления опоры (стула) на севший на него зад?

[arseniiv]

wrest в сообщении #1155417 писал(а):

Нейтрино-то испускается, конечно, но от этого суть же не меняется?

Смотря о чём говорить…

wrest в сообщении #1155417 писал(а):

"Просто есть набор стационарных состояний" и "электрону запрещено падать на ядро" - это разве не одно и то же, по сути?

Нет, разумеется. Он может «упасть» на ядро. На краткий миг. Вот сидеть ему в таком состоянии резона нет.

wrest в сообщении #1155417 писал(а):

Ведь вопрос звучал "почему электрон не падает на ядро", а вы отвечаете "потому что это стационарное состояние в котором волновая функция не меняется". По сути, это ответ "он не падает потому, что он стационарен, то есть он не падает".

Нет, я ещё и написал, что нет стационарных состояний, в которых электрон сосредоточен в области ядра. И даже рукомахательно объяснил, почему их нет.

wrest в сообщении #1155417 писал(а):

Давления опоры (стула) на севший на него зад?

Теперь да.

[Munin]

wrest в сообщении #1155417 писал(а):

Разве это не выглядит так, что электрон упал на протон, и получился нейтрон?

Для дилетантов всё выглядит как что-то другое. И паровоз выглядит как чайник.

Если вы ещё не сориентировались на этом форуме, объясняю. Этот форум - не как другие форумы. Здесь нет пустого трёпа всех со всеми. Здесь раздел для оказания помощи. Поэтому те, кто знают, - те помогают. А те, кто не знают (как вы), те - помалкивают. Или сами могут что-то спрашивать, но не утверждать.

[Oleg58]

wrest в сообщении #1155366 писал(а):

Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):

Получается только состояние "не равновесия" позволяет нам почувствовать различные силы(тяжести, кулоновскую и т.п.)

Ну не знаю, если вы сидите на стуле в равновесии, ваш зад вполне явственно ощущает силу тяжести.

Это просто стул препятствует двигаться дальше к центру Земли и мы это препятствие ощущаем
А что будет когда мы достигнем центра земного ядра?
если считать, что нам не мешает двигаться дальше ни земная кора, ни мантия...

[arseniiv]

Мы можем почувствовать только приливные силы, то есть разницу сил тяжести, приложенных к разным частям тела. Только гравитационные поля в пределах Солнечной системы недостаточно неоднородны, чтобы человек почувствовал на себе. Вот в масштабах планет это заметно — например, приливы (откуда и название) из-за Луны и Солнца.

[Oleg58]

arseniiv в сообщении #1155406 писал(а):

wrest в сообщении #1155366 писал(а):

Потому что это ему запрещено делать. Нельзя падать.

Это объяснение в духе уже упомянутой модели Бора, на текущем уровне ненужное. В нормальной квантовой теории это не «нельзя», а просто есть набор стационарных состояний, в которых волновая функция электрона никак не меняется (кроме как по фазе). Если же, с другой стороны, загнать электрон или любую другую квантовую частицу в слишком маленькую область (для электрона — например, размером с ядро), она после этого живо разлетится во все стороны из-за соотношения неопределённостей. Чем больше масса частицы, тем меньшую область она «позволит», так что волновые функции электрона и протона в атоме водорода могли бы быть более похожи, если бы те имели близкие массы, но их массы отличаются в ≈2000 раз.

Спасибо!
Чуть стало яснее

Надо просто заставить себя как то думать, что электрон это и частица и волна одновременно
У протона есть своя некая волновая функция, а у электрона своя. С определенным набором параметров. И еще различие в массах(≈2000 раз) усиливает разность в наборе параметров..
На определенных расстояниях от от ядра возникают "стоячие" волны и не происходит излучения энергии электроном.. А если допустить, что радиус орбиты электрона станет равным нулю, то тогда возникшие силы заставят электрон покинуть ядро.
Если возможно, то можете как то поправить, уточнить этот момент?

[arseniiv]

Oleg58 в сообщении #1155523 писал(а):

А если допустить, что радиус орбиты электрона станет равным нулю, то тогда возникшие силы заставят электрон покинуть ядро.
Если возможно, то можете как то поправить, уточнить этот момент?

Тут не силы, тут просто волновое уравнение так работает.

[warlock66613]

Oleg58 в сообщении #1155523 писал(а):

Надо просто заставить себя как то думать, что электрон это и частица и волна одновременно

Не представляю, как можно заставить так себя думать. Разве что отключив логическое мышление, чтобы не замечать очевидных противоречий. Лучше всё-таки изучить квантмех, чтобы понять, чем электрон является на самом деле.