原子最容易被想象成一个紧密、密集的原子核，周围环绕着嗡嗡作响的轨道电子。这幅图立刻引出了一个问题:电子是如何在不减速的情况下围绕原子核旋转的?

这在20世纪初是一个亟待解决的问题，对答案的探索最终导致了量子力学本身的发展。

在20世纪早期，经过无数的实验，物理学家们刚刚开始拼凑出原子的一个连贯的图像。他们意识到，每个原子都有一个稠密、重、带正电的原子核，周围环绕着一团带负电的微小电子。有了这个大致的概念，他们的下一步是创建一个更详细的模型。

在这个模型的早期尝试中，科学家们从太阳系中获得了灵感，太阳系有一个密集的“原子核”(太阳)，周围是由更小的粒子(行星)组成的“云”。但这个模型带来了两个重大问题。

首先，198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com，带电粒子会加速发射电磁辐射。因为电子是带电粒子，它们在轨道上加速，所以应该会发出辐射。根据田纳西大学诺克斯维尔分校(在新标签中打开)的说法，这种发射会导致电子失去能量，迅速螺旋进入并与原子核碰撞。在20世纪初，物理学家估计这种向内的螺旋运动需要不到万亿分之一秒，或皮秒。因为原子的寿命显然超过1皮秒，所以这是行不通的。

第二个更微妙的问题与辐射的性质有关。科学家们已经知道，原子会发出辐射，但它们的辐射频率非常离散、特定。一个绕轨道运行的电子，如果它遵循这个太阳系模型，198才手机APP198彩票平台开户开发人员近期宣布，新版手机版将在下月全新上线并免费提供下载网址，欢迎各位198彩票注册网民来试验。，就会发射出与观测结果相反的各种波长。

量子修正

著名的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔是第一个提出解决这个问题的人。1913年，他提出，原子中的电子不可能有它们想要的轨道。相反，根据他随后获得的诺贝尔奖的引用条目(在新标签中打开)，它们必须被锁定在离原子核非常特定的距离的轨道上。此外，他还提出，电子可以到达的最小距离是不可能靠近原子核的。

他不是凭空想出这些点子的。根据乔治亚州立大学(Georgia State University)的HyperPhysics参考页面(在新选项卡中打开)，十多年前，德国物理学家马克斯·普朗克(Max Planck)提出，辐射的发射可能是“量子化”的，这意味着一个物体只能吸收或发射离散块的辐射，没有它想要的任何值。但这些离散块的最小尺寸是一个常数，后来被称为普朗克常数。在此之前，科学家们认为这种辐射是连续的，这意味着粒子可以以任何频率辐射。

普朗克常数的单位和角动量相同，角动量是物体在圆周上运动的动量。所以玻尔把这个想法引入到电子绕原子核运动的过程中，说电子的最小可能轨道等于一个普朗克常数的角动量。更高的轨道可能是这个值的两倍，或者三倍，或者是普朗克常数的任何整数倍，但永远不会是它的任何分数(所以不是1.3或2.6等等)。

普朗克常数写在笔记本上。

把普朗克常数写出来。(图片来源:ragsac via Getty Images)

这将需要量子力学的全面发展来理解为什么电子有这样一个最小轨道和明确定义的更高轨道。电子，像所有的物质粒子一样，既是粒子又是波。虽然我们可以把电子想象成一颗围绕原子核运行的小行星，但我们也可以很容易地把它想象成围绕原子核运行的波。

波浪在密闭空间中必须遵守特殊的规则。它们不能有任何波长;它们必须由适合空间的驻波制成。这就像某人演奏一种乐器:例如，198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王，经过他对198彩票平台的考察，现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。，如果你把吉他弦的两端固定住，只有特定的波长适合，从而得到单独的音符。类似地，电子在原子核周围的波也必须匹配，电子离原子核最近的轨道是由电子的第一驻波给出的。

量子力学的未来发展将继续完善这幅图，但基本点仍然存在:电子不能更接近原子核，因为它的量子力学性质不会让它占用更少的空间。