Question

请教三个物理问题，很有深度的！

1、核外电子绕着原子核转了137亿年，为何没飞走，也没被吸引过去？
2、原子为何能集中在一起？不应是同级相斥么？为何它们还能集中在一起？
3、物体都是由原子、分子等组成的，但原子99.99%是空的，既然是空的，为何墙和桌子用手穿不透？
需要专业回答！

Answer 1

这三个问题如果需要十分专业的回答，必须要较深刻了解量子力学知识，不知道您基础如何，只能简单回答：
1，电子围绕原子转动，有向心加速度，根拒麦克斯韦电磁波理论是要辐射电磁波释放能量的，也就是有加速度的电子会产生电磁波，（这个道理简单说就是，运动的电子产生一个线电流，那么电流会激发出环形电磁场，当电子有加速度，电流激发的电磁场是可变的，可变磁场激发可变电磁，形成电磁波向外辐射，复杂一点就去解电子电磁场的势函数，会得到辐射与加速度正比）那么电子的轨道肯定要越来越小，最后坠落到原子核上，这是经典电磁理论的解释。事实不是这样。电子的轨道很稳定，除非受到激发，导致跃迁，从高轨道到低轨道能量降低，就会对外释放电磁波。这就是量子力学和经典电磁波理论的分界岭。为什么原子在不激发的时候会很稳定的处在所在能级（轨道），上帝才知道
2，原子之间的作用力有一条经典的曲线，当电子之间的距离较远时，原子间保持吸引力，较近时保持排斥力，这是一种统计意义上的曲线，其内在机理十分复杂，其实原子间作用力本质上全部都是电磁力，四种基本作用力，强力，弱力和电磁力，万有引力，强力是原子内部约束中子和质子的力，弱力很小，主要约束放射性，如中子衰变为质子，释放中微子的过程，这是最短程力，在原子内部。万有引力是最弱的力，在分子级别中完全忽略，原子之间的力本质就是电磁力，电子通过配对形成化学键达到低能量态维持稳定。为什么有的时候是净引力有的时候是净斥力，可以略微考察一下：原子都有核，表现为正电荷，可以吸引电子，核与核排斥，电子与电子排斥。两个原子接触的时候，通过电子配对或者共享电子形成化学键，其本质是升高电子对的能量，但是降低两个原子总能量的方法达到吸引平衡，以形成化学键的原子间这些力的总和表现为净的引力。不能形成化学键的原子间这些力的总和为净的斥力。如果原子被压缩的很接近，总的斥力会表现出来
3，第三个问题吧，原子是很小，原子的内部结构更加细微。但是你的手宏观上是一个巨大的物质，相对于原子尺度，微观上看是无数的原子构成，可以设想你的手穿过桌子的过程，首先构成桌子的原子，与构成你的手的原子进行作用，割裂你手中所有原子的化学键，你的手这个时候变成一堆原子，然后在与桌子的原子中进行混乱的交融，直到整个手的所有原子都从桌子上部的原子中挣扎出来，跑到下方，又重新结合化学键成为分子，用范德华力再把分子吸引到一起，你的手重新由一堆原子变成了你的手。你可以看到用一个煤块使劲往铁板上拍的时候，煤碎了，但是一部分煤渗透到了铁板内部，这就是鲜明的粒子，宏观物质穿过另一个宏观物质，先要自己“玉碎”，达到同级别的原子尺度。量子力学中有物质波的概念，但是宏观物质的物质波波长太短了，只能观测到原子级别的衍射，如果足够的长，你完全可以像声波一样衍射越过一面墙壁。此时不需要玉碎

Answer 2

1. 核外电子受到引力作用，在核外绕着原子核旋转，这样正好可以达到均衡，不会飞走，因为有引力。没有被吸引过去，因为它在核外旋转，有离心力。

2. 原子能集中在一起，因为他们之间有引力。原子之间既有引力，也存在斥力，他们可以正好达到均衡的时候，就不会再靠近或者远离。

3. 原子周围是空的，但是数量级很小，而他们组成墙和桌子，空间就不小了，原子之间的距离就很小，人的手是穿过透的。人手之间由很多原子组成，是比原子的那个99.99%的空间大的多的。

追问

我想问一下，第二个问题，如果引力和斥力均衡时，正负极就不起作用了么？就没有同极相斥，异极相吸这种说法了么

追答

第二个问题，怎么说呢，就像弹簧，两个力有时表现的大，吸引，到一定程度时，开始排斥，远了，又主要表现为引力，引力和斥力是动态的。

追问

那均衡时，和正负极没关系了？

追答

不是没有关系，有个惯性问题啊。

Answer 3

1、到了微观世界，你所学过的理论都已不再成立，只有你学过量子论，才可能明白，如果你仅学到高中毕业，不再学高等物理，你永远也无法明白的，而且这也不是一句话就能回答的问题
2、原子间的同时存在引力和斥力的，靠得近了，表现出斥力，离得远了，表现为引力
3、这个问题更没办法回答，只有你精通量子论才能回答，如果你仅是一个理科的大学生，而不是物理专业的大学生，这个问题就不要问了

我的回答你可能不满意，但是，你要明白，有些问题在较低的知识层次永远无法理解。

这三个问题如果你想弄明白，考大学上物理学专业吧，可能你还要专修量子物理才可以