电子带负电荷,原子带正电荷,但为什么电子不会掉入原子核中?
电子被原子核吸引具有电磁力势能,电子绕核转具有动能。如果电子被核吸进去,就要放出势能。势能必须转化成电子动能,电子的速度已经接近光速,不能再提高了。所以绕核转的电子,不具备有放出能量的条件。电子对核的电磁力势能,不能转化消耗,电子就不会被吸到核里面去。这就是元素原子保持稳定的原因。
电子或原子核受到外力,电磁力或万有引力作用时,电子才会产生震荡。产生变化电场同时出现变化磁场,放出电磁波,原子就发光。电子震荡对核的势能会产生周其性变化,这种变化是外力引起的,转化成了电磁波。不是消耗电子对原子核的势能,电子不会被吸到核里面去。核聚变发生时,是质子受万有引力作用,以震荡方式靠近结合,生成新的原子核。放出伽马射线,核外电子重新分配绕核转,也不会吸到原子核里面去。
只有恒星耗尽能量后,在恒星中心万有引力产生巨大压力,把电子压到原子核的质子上去。在这个时候,有条件放出极强电磁波。生成中子形成中子星。不止原子核和电子,行星和恒星间的引力关系也是如此,更为准确的说法是没有引力只有能量由高密度向低密度扩散的压力。一旦哪个电子在运行中距离原子核过近,外加引力会将其拉回平衡状态下的轨道,使得电子在高速运动中可以同原子核维持距离大致相等的球形轨迹。
早期科学界曾经认为原子就如缩小的太阳系,电子绕原子核旋转,跟行星绕太阳运转差不多,随着核作用力和量子力学研究的深入,人们才认识到原子跟太阳系的引力作用还是有区别的。分析这些,讲的都是微观宏观的共同之处,科学家追求大统一,应从宇宙物质的螺旋运动和螺旋结构去考虑,电子的能级跟行星的轨道有何异同是可以搞清楚的。