Svar
Elektronen är en elementär partikel , bunden av reglerna för Kvantmekanik .
Det är inte en partikel som en liten biljardkula, det är en kvantmekanisk enhet som ibland har massa och en position i rymdtiden (x, y, z, t) och ibland manifesterar den sig som en sannolikhetsvåg i dimensioner som motsvarar h, Planck-konstant . Gränsvillkoren för problemet definierar vilken manifestation, partikel eller sannolikhetsvåg, när en mätning görs av en viss elektron.
Detta betyder att när en elektron är fri, inte i en potentiell brunn, mätningar visar ett spår som definierar en klassisk bana av dess rörelse.
Bubbelkammare fotografi av en elektron som slås ut ur en väteatom
Elektronen du ser slogs av innan knackningen var i en omlopp runt väteatomens protonkärna. En omlopp , inte en omloppsbana, eftersom dess läge är troligt, beskrivet av en sannolikhetsvåg som ges med en matematisk formel, kvadraten för vågfunktionen som är en lösning av det potentiella problemet ”elektron och proton i varandras fält”.
Formerna på de fem första atomorbitalerna: 1s, 2s, 2px, 2py och 2pz. Färgerna visar vågfunktionen. Dessa är grafer över ψ (x, y, z) -funktioner som beror på koordinaterna för en elektron. För att se den långsträckta formen av ψ (x, y, z) 2-funktioner som visar sannolikhetstäthet mer direkt, se graferna för d-orbitaler nedan.
Så elektronen i sitt tidigare liv kretsade inte om protonen, på samma sätt som månen kretsar kring jorden, men den hade en sannolikhet att vara i en viss (x, y, z) när den undersöktes.
Så i bilden rör sig elektronen eftersom en annan partikel sparkade den och överförde kraften tillräckligt för att frigöra den från väteatomens proton. När det befinner sig i ett omloppsbana är det i ett stabilt tillstånd, förutom att dess position är odefinierad inom de gränser som ges av sannolikheten härrörande från vågfunktionen, vilket beror på potentialen i problemet.
Kommentarer
- Ur praktisk synvinkel, baserat på min uppfattning om universum, är det ingen mening! Hur kan jag acceptera detta som vetenskapligt faktum? Snälla hjälp!
- Det har tagit över 80 år för det vetenskapliga samfundet att gräva i mikrokosmos, samla in data och utveckla teorin som förklarar det. Det brukade vara så att kvantmekanik inte påverkade vardagen, men eftersom den snabba utvecklingen av elektronik, transistorer etc. beror vår vardag på grundvalen av QM. För att acceptera det måste du spendera tid på att studera fysik på mer än en elementär nivå.
- @Ronaldo: Det verkar som om experiment och noggrann observation säger att universum är mycket mer bisarrt än mänsklig direkt uppfattning, intuition eller sunt förnuft kan bekvämt omfatta. Du borde antagligen inte ' inte förvänta sig att GR, QM etc skulle vara meningsfullt när det gäller enkla analoger till mänsklig skalmekanik.
- Jag bör lägga till i min kommentar att kvantmekanik är grundnivån för allt i naturen. Makrokosmos är smidigt uppbyggd från mikrokosmos. Före den moderna eran fanns det inte många observationer som gav en antydan om att den klassiska världen inte kunde utvidgas till de små dimensionerna. Varje dag skulle intuition mer eller mindre fungera, men låt oss inte glömma att varje dag intuition gav oss aristotelisk fysik som var fel i många aspekter och höll framstegen inom vetenskapen tillbaka av kyrkans dogmatism genom medeltiden.
- i detta svar physics.stackexchange.com/questions/72927/… till en relaterad fråga tror jag att jag ge de goda skälen till varför vår klassiska fysik som fungerar så bra i makrokosmos inte kan extrapoleras till mikrokosmos men kvantmekanik blev nödvändig som ett förslag.