原子里带负电的电子绕带正电的原子核转，为什么不会能量耗尽被吸进去？

于01-30发布在栏目【经验】已阅0次

令你惊讶的思想可能就藏在这不起眼的问题中，先从卫星与地球、地球与太阳这类经典物理的例子开始：

天体的环绕为什么可以不掉下来（核心词：保守力）

卫星（处在高轨位置，比如墓地轨道）绕地球转、地球（或者其他天体）绕太阳转可以一直不掉下去，这是现实的例子，为什么？

如上图，它们都有个共同的特点，只受到一种力的作用：引力（当然这是一种近似，应该说是引力的合力，因为太阳及临近的行星也会对其产生引力，只不过相比地球而言小的多）。

它们的做功，只取决于r1,r2，即，取决于开始和结束点的位置。换句话说，引力对环绕者增加或减少了多少动能，只取决于环绕者的开始和结束时所在的位置。

如上图，当运行轨道为椭圆时，每绕一圈做功就为0，当运行轨道为标准圆轨道时，r1与r2处处相等，所以做功总是为0。

所以，环绕者（卫星、地球）的动能保持不变，可以一直维持在一个稳定的轨道上。

低轨卫星为什么会掉下来（核心概念：能量损失导致离心力小于引力）

具体的过程如上图，通常是诸如空气阻力、自身制动力等，造成环绕者动能、速度降低----导致角速度降低----导致离心力降低----导致引力大于离心力----导致坠落。核心的原因在于有能量损失。

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那么，

电子绕原子核运行是否与此类似呢？

你可能会说，只要电子的绕核运动没有能量损失，它当然不会掉下来，不是吗？

你或者又会说，事实摆在那，电子有固定的轨道、能级，它在绕行的过程中不会损失能量。

嗯.......我想告诉你，问题的重点不在这里，电子可能根本就没有这些个烦恼。

为什么呢？接着往下看。

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序幕：科学家一开始和你有一样的疑问

（如上图）在量子力学诞生之前，物理学家们认为粒子的运动都是连续的，具体来说，卢瑟福行星结构的原子模型认为，电子绕原子核旋转的轨道是连续明确的。

按照前面所说的行星模型，只要电子在绕原子核运行过程中不损失能量，就能够解释电子为什么不会掉进原子核这一事实。

那么，电子有能量损失吗？

（如上图）根据经典电磁理论，因为电子带有电荷，在绕行原子核（变速运动）的过程中会产生韧致辐射（同步辐射光源就是这个原理），向外辐射连续谱的电磁波，迅速的损失能量，从而逐步靠近原子核，并最终落入原子核，计算表明整个持续的时间在30纳秒以内。

这显然是与现实相悖的。

那么，只能说明这种经典的行星绕行原子模型是有问题的！

玻尔给出了量子化模型，但...........（一阶段答案）

犹如希腊神话中的普罗米修斯，普朗克（Max Planck）在1900年将量子力学的火种带给了人类，他提出黑体（对能量只吸收不反射，比如太阳）辐射的能量量子化假说，也就是说黑体的辐射能量是一份份的离散的能量子凑出来的。

如上图，左边是吸收或放出的能量，右边依次是n（主量子数），普朗克常数，能量子的频率，普朗克常数就是一个很小的常数，频率也好理解对吧，这个n,取值1、2、3、4。。。。。，现在理解了吧，拿这个n正整数去乘这个hv，最后的结果当然是一份一份的了，这就是所谓的能量子。

玻尔很快借鉴这一思想给出了新的半经典量子化原子模型。

如上图，他提出了一个“定态”概念，假定电子只能在一些离散的、非连续的轨道上做圆周运动，电子的轨道角动量L也是量子化的，其取值只能为“h拔”的正整数倍。并且这些轨道状态是相对固定的，不会辐射能量。

虽然玻尔的理论成功的解释了氢原子光谱的线状结构，但.....对于电子在轨道上为什么不会损失能量没有给出解释，只是人为规定了固定的能级，换句话说：没有理由，它就是不损失能量。

这有点牵强!

德布罗意给出了一个靠谱的解释，但.........（二阶段答案）

那到底能不能从一个我们更好理解的实在出发，给出一个更加合理和自然的解释呢，有请官二代德布罗意出场。

（如上图，话说，好像有人说他的论文是一页纸的，实际情况应该是这样的，他在1924年的博士论文就是第一张图上标准厚的，第二张是他1923年发表在自然科学杂志上的，确实就是个豆腐块）

德布罗意提出了著名的物质波概念，他在1924年的博士论文中的原话是：我们假定，任何运动物体都伴随着一个波动，而且不可能把物体的运动跟波的传播拆开。他的猜想在1927年由戴维逊和革末完成实验验证。

经过计算，重1g，速度为1厘米/每秒的灰尘其物质波波动为6.63*10的-29次方米。所以这种效应在宏观尺度上是无法被观测到的，但！它却真实存在。

（如上图左）在此基础上，他用物质波的假设来解释电子为什么不会辐射能量的原因：因为电子的物质波在沿轨道传播时，其轨道周长正好等于物质波波长的整数波，形成了驻波。

如上图，左边是轨道周长，右边为电子物质波波长的整数倍，这个公式够简单又清晰。

但是。。。。我又要讲但是了：德布罗意的上述观点只能算是二阶段不完全答案。它也有个问题：这个波到底是个什么？

德布罗意物质波的概念提出来后，因为得到了电子干涉与衍射等实验的验证，包括波动力学的创始人薛定谔及德布罗意本人，都觉得电子的这种波是实实在在的物质波，具有同机械波类似的实际物质结构，但仔细分析后会发现，如果按照这种说法，电子的物质波包就会在传播的过程中发生扩散，打个形象的比方就是电子会变得越来越“胖”，这显然与实际情况不符合。

玻恩、薛定谔给出了新的解释（三阶段.....)

1925 年 11 月，薛定谔在阅读爱因斯坦关于玻色一爱因斯坦统计的论文时，得知德布罗意的博士论文，深有感触。在一次研讨会上，德拜指出，既然粒子具有波动性，应该有一种能够正确描述这种量子性质的波动方程，薛定谔深受启发，创立了薛定谔波动方程

具体的公式如上图（看看就好）

这是一个偏微分方程，等式的左右边是能量的微分形式，它描述了：粒子在三维保守力（前面讲过的）外力场中所具有的能量等于势能与动能之和的关系（此处埋坑，最后一段有重要作用），并以此为基础，导出波函数随时间演化的关系式。

关于在这里被引入的波函数，也就是该方程的解，如上图，一开始，就连薛定谔自己搞不清它的物理意义（当然，直到现在，包括波函数的坍缩过程也没有一个绝对的标准答案），他认为波函数代表了分散的粒子。

不管怎样，我们从能看到的实在来说明：单电子双缝干涉实验（如上图），单个电子确实会与自己干涉，而表现出打中底板的随机性，但打在底板上时，它确实只是一个点，只有在经过大量的粒子打击后，从整体上表现出了波动性，这一思路很重要，相信你也很容易理解它。

为此，玻恩提出了一种统计诠释观点：他认为德布罗意的物质波或者薛定谔波动方程中的波函数所描述的并不是实在的物质结构，只不过是刻画粒子在空间分布概率的概率波而已，换句话说，粒子在空间的某处出现的概率服从一定的统计规律，正是这种统计规律显现了粒子的波动性质。

虽然爱因斯坦、德布罗意、薛定谔都极力反对，但这种既承认波动性又不必割裂粒子的观点得到了实验的支撑和多数物理学家的认同，并使他获得了1954年的诺贝尔物理学奖。

这次你重新提出问题并且自己找到答案（三阶段......答案）

讲完这个概率波，对于文章标题提出的问题，可以给你一个三阶段的答案：那就是，这个问题本身问错了，按照概率波解释，电子不会有明确的运行轨道，而是如上图，是一团围绕在原子核周围的概率云。

当然，对于这幅由荷兰科研机构拍摄于2013年的图，需要注意的是，它并不是一张真正意义上的“实拍图”，因为严格来说，它并不是一个氢原子上电子真正的定格，众所周知，观测会破坏电子的波函数状态。

如何巧妙的避开这一难题呢，（如上图）其基本的原理是利用静电场将1个氢原子的电子剥离开并投影在底板上，这相当于给原子的图像拍了一帧，当然，这个原子就不能再用了，然后下一个原子再来一张，再下一个，再下一个，辅助以适当的放大，这样大量氢原子的投影的集合就间接的凑出了一个氢原子电子波函数的图景了。

至此，可以给出本文标准问题中正确的问法：“电子带负电荷，原子带正电荷，为什么电子不会有一定概率存在于原子核中呢”？

当你提出这个问题时，你会发现，你自己找到答案了：电子（当你不观测它时）当然会出现在原子核中，只是遵循一定的概率而已。

遵循什么样的概率？

应该说，到此为止，对于本文标题中的问题，已基本回答的差不多了，但接下来这一段当你看完后，会有个更加深入的认识。

不知你是否记，前面提到的薛定谔波动方程推导的前提：粒子在三维保守力（前面讲过的）外力场中所具有的能量等于势能与动能之和，这是一个很重要的出发点，它向你透露了一个重要的信息，电子的波函数状态或者说电子具体在某一处出现的概率与它具有的能量（势能、动能）有着密切的关系。

（具体关于电子的能量与主量子数n、角量子数l、磁量子数m的关系参见我的上一篇关于自旋的万字回答）

如上图，换句话说，当电子的能量不同时，其出现在原子核附近或者原子核中的概率是不同的，一般来说，受到质子吸引力越强，或者说与原子核靠的越近，这种出现的概率越大，当然这样讲是有现实的例子的。

在核衰变中的贝塔衰变中有种特殊的类型，被称为轨道电子俘获，当主量子数为n=1时，即电子处于K主壳层时，原子核俘获它的概率最大。当电子被俘获后，一个质子就转变为一个中子。

讲完了，欢迎点赞关注留言（公众号同名）

参考文献：

1、量子力学的奥秘与困惑，丁谔江，科学出版社；

2、新编基础学物理（第三版）（上）（下），科学出版社；

3、量子力学卷1（第五版），科学出版社；

4、原子及原子核物理，科学出版社；

5、各种搜一搜

其他网友回答：

这个问题确实是没有系统学习量子力学之前很困惑的一点。我们就简单的来说下吧！

为什么会认为电子会掉入原子核?

其实这个问题不仅仅是题主困惑，连一百多年前的物理学家就是这么认为的。著名的原子模型枣糕模型就是这样。

卢瑟福的散射实验证明原子里面其实绝大多数地方都是空的。电子离原子核挺远。人们才开始意识到电子不会坠入原子核！

但为什么呢?因为经典电磁学理论告诉我们带电粒子有加速度时会释放出电磁波。那么在电子不断地释放出电磁波，必然会不断地损失能量，使得轨道越来越低，直到掉入原子核呀？

按照这个理论想，还确实是一回事。但是正是这些用经典理论无法解释的现象才促使物理新大门的打开。

其实量子力学告诉我们:原子并不能像宏观物体一样可以释放任意小份的电磁能量。原子能够释放的能量是分立的一些值，这叫能量量子化。电子只能处在一些特定的“能级”上。所以哪怕电子带电且做着加速运动，如果将要释放的电磁能量的值不是正好等于两个能级的能量差的话，这个电磁辐射就会被禁止。所以电子可以在离原子核较远的轨道稳定运动。

真的无法掉下去吗？

看完前面你应该会想原来如此，但是我想说:稍等稍等，我要装逼了！！！

量子力学解释了为什么电子不会掉进原子核中，但是它也告诉我们事实无绝对，电子也可以掉入原子核中(除过中子星巨大引力的那种情况)，只要超过相对论电子简并压就行了。掉进去碰上质子变成中子跟电子中微子。

如果有兴趣的话可以去了解下电子简并压，但是友情提示最好物理基础知识比较扎实。

评论留下你的看法！

其他网友回答：

答案：这是微观世界规律决定的，不能用经典力学去思考这个问题。

电子带负电，原子核带正电，看似异性相吸，但其中存在许多限制条件。

根据海森堡测不准原理，微观粒子的位置和动量无法同时确定，其中一个数据测得越准确，另一个数据就越不准。一般来说，电子在其能运行的轨道上，离原子核越近它的运行速度就越快，如果电子坠入原子核中，那么它的动量和位置，这两个数据都可以测得更准确，这违反了量子力学的基本规律。

微观粒子需要遵循不确定性不等式：ΔxΔp≥h/4π ，其中h是普朗克常量，Δx是粒子位置的不确定量，Δp是粒子动量的不确定量，使用时通常只在数量级上计算，作定性说明。

为什么要遵循这个规律？因为在微观世界中观察和计算到的结果就是这样的，无法解释原因，只能说清现象。

其次，电子的运行规律也会阻碍它坠入原子核中。

电子真实的存在状态，并非初高中教科书上看到的电子运动模型，电子是以概率云的形式分布在它所能存在的能级轨道上，就是在特定的轨道上会随机出现。

如果电子位于外层的高能级轨道，它想到内层的低能级轨道，需要向外辐射电磁波释放能量才行，但这个能量并非任意值，只有辐射的能量刚好等于轨道的低能差，电子才有可能向内层跃迁。

否则，即便电子在高能级轨道做加速运动，也无法辐射出电磁波，这就是电子可以在高能级轨道稳定运行的原因，也是它为什么不会坠入原子核的原因。

实际上，电子也并非不会坠入原子核，只不过需要有额外的能量，这又牵扯到泡利不相容原理。泡利不相容原理指的是：费米子组成的体系中，不允许有两个或以上的粒子处于完全相同的状态，粒子迫近就会产生一种压力来抵抗引力，电子简并压就产生了。

当引力超过电子简并压时，电子会被吸入原子核中，最后变成中子和中微子，中子星就是这么形成的，而中子星没有进一步演化，则是由于中子简并压的顽强抵抗。

微观世界对电子进行层层保护，防止它坠入原子核中，如果没有这些机制存在，世界也就不会存在。

其他网友回答：

这其实是一个极其复杂的问题。直接给出答案，电子是可以坠入原子核的，但是需要外界的能量输入。

原子模型

其实19世纪末到20世纪初，很多科学家也都认为电子应该会掉入到原子核内。这当中就包括大名鼎鼎的汤姆逊，卢瑟福。他们之所以有这样的想法，其实和当时的电磁学理论有关。麦克斯韦提出麦克斯韦方程，统一了”电“和”磁“，预言了电磁波的存在。而赫兹用实验证明了电磁波的存在。

而根据麦克斯韦的电磁学理论，电子应该是不断地释放电磁波，损失能量，然后轨道越来越低，最后坠入原子核中。

因此，当时的汤姆逊就认为原子的模型应该像枣糕一样，上面镶嵌电子。在这个模型中，电子是均匀地分布在原子内部的。

卢瑟福是汤姆逊的学生，他想要证明自己老师的观点，于是就做了那个著名的α粒子散射实验。α粒子其实就是氦核，氦核当中有两个中子和质子，他用氦核当作子弹去轰击金箔，以此来研究原子核内部的情况。

按照汤姆逊的枣糕模型，原子的内部应该是均匀的，所以，α粒子穿过时，发生偏转的角度应该都差不多。可结果呢?

绝大部分的α粒子都穿了过去，只有极其少量的发生偏转，而且偏转角度都很大。这就说明原子内部大部分是空心的，原子核其实很小，α粒子是撞到了原子核后，才有那么大的偏转角度。于是，卢瑟福提出了他的原子模型：行星模型。

这个模型其实核我们上初中时学的原子模型很像，电子在原子核外绕着转，原子核很小，但原子的质量几乎都集中在原子核上。但是这个模型一被提出来，就遭到了很多科学家吐槽。因此，根据麦克斯韦的电磁理论，电子还是最终要坠入原子核，变成枣糕模型的。

后来，卢瑟福有个学生叫做波尔，他提出了一个新的原子模型。这个模型告诉我们，电子是由自己的固定轨道的，一般来说并不会向外辐射电磁波。只有当发生跃迁时，才会辐射电磁波，以此来保持稳定。这里要补充一句，跃迁辐射的能量并不是连续的，而是一份份的。

波尔的模型其实和我们的太阳系很像，所以当时的科学家其实还蛮喜欢这个模型的。可是波尔的模型运用到氢原子还行，元素序数越大，误差就大得离谱。

后来，波尔有个学生叫做海森堡，他提出了著名的不确定性原理，他认为电子并不像波尔说的那样，有轨道，而是应该用电子云来描述，电子的位置时随机的，就连电子自己都不知道。我们只能用概率来描述。

不确定性原理还告诉我们，电子的位置和动量是无法同时测得，观测本身也会影响电子的运动情况。

后来，泡利提出了著名的泡利不相容原理，他认为两个完全相同的费米子（电子就是一种费米子）不可能处于相同的量子态。换句话说就是处于同一原子轨域的两个电子必定拥有相反的自旋方向。泡利不相容原理的出现，使得我们可以从量子论的角度去解释元素周期律。

电子其实可以坠入原子核

也让我们明白，为什么原子的第一个轨道只有2个电子，到了氦就要换行。根据泡利不相容原理和海森堡的不确定性原理，我们可以得出，存在一种电子简并力，确保两个电子不能同时占据相同的量子态，说白了就是不能让每个轨道的电子超过两个，电子简并力可以说就是物质能够被压缩的极限。这也是确保了电子不会坠入原子核内的力。不过，如果是在大型天体发生超新星爆炸之后。

这之后，可能会出现两种情况，一种是中子星，一种是黑洞。

如果电子简并力都无法对抗自身的引力，因此电子坠入了原子核内部，这个时候，原子核内的质子变成中子跟电子中微子，这就成了一颗中子星。

这些其实是从海森堡的不确定性原理和泡利不相容原理的角度出发，得到的结论，而实际的观测结果也确实符合理论。

从能量的角度

但其实，我们还可以再深入一点，去思考中子，质子，电子之间的关系。其实中子和质子并不是基本粒子，因为它们理论上是可以再分的，它们都是由三个夸克构成的。

但是构成中子和质子的夸克不太相同，这就使得中子的质量和质子的质量是不同的。

根据爱因斯坦的相对论，质量和能量是可以被统一起来看的，这就意味着中子的能量是要高于质子的能量。不仅如此，即使是加上电子的质量。中子的质量也要高于质子和电子质量的总和，也就是说，中子的能量是要高于质子和电子的能量总和。要知道能量都是由一个从高往低的趋势，这就好比水往低处流是一个道理。因此，在自然条件下，单独的一个中子，在15分钟左右就会变成一个质子和一个电子，并放出能量。

即使是在原子核内，也会发生类似的现象，也就是我们常说的衰变。

也就是说，在自然条件下，一个质子和一个电子是没办法变成一个中子的，除非由能量的输入才有可能实现。

其他网友回答：

这个问题可以有很多种解释，其中行星模型再结合量子力学的电子概率云模型就可以很好地解释了。但是今天我们再讨论一种新颖的解释方法：核力

我们都知道，原子核中的中子和质子之所以可以稳定地结合在一起而没有分开，就是因为核力的存在。核力它是一种短程力，属于强相互作用力，比引力要强10^35倍以上，比库伦力也强的多。它的作用范围仅在约1.5*10^-15m内。核力在大于0.8*10^-15m时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过1.5*10^-15m时，核力急速下降几乎消失；而在距离小于0.8*10^-15m时，核力表现为斥力。核力与电荷属性无关、且存在饱和性。

知道了核力的性质，我们就讨论一下电子为何不掉入原子核中。因为电子虽然具有一定的动能，但是这种动能还是太小，即便是加上电子和质子之间的库仑力，都不足以克服核力能垒使电子进入原子核。当然，如果压力足够大，比如超新星爆炸时，核心的巨大压力就可以给电子足够的力克服核力能垒，从而直接把电子压入原子核然后再和质子结合形成中子。

但是，在我们正常的物质组成中，我们根本就无法给出如此大的压力，故而电子也没有足够能量克服核力能垒进入原子核。

其他网友回答：

在不少的原子示意图中，正如行星环绕太阳旋转一样，电子也在环绕原子核旋转。这种原子模型由卢瑟福在1911年提出，又被称为原子行星模型。

考虑到行星和太阳之间有引力作用，引力刚好充当行星公转的向心力，所以行星不会掉进太阳中。同样地，带负电的电子和带正电的原子核之间存在库仑力作用，库伦力刚好充当电子公转的向心力，所以电子不会掉进原子核中。

然而，这种原子模型其实是完全错误的。那么，现代物理学又是如何解释电子不会掉进原子核中呢？

原子行星模型的起源

原子行星模型的起源是因为引力和库仑力的相似性。根据牛顿引力定律，两个质量之间的引力表达式为：

其中m1和m2表示物体的质量，r表示两个物体质心的距离。

根据库仑定律，两个带电粒子之间的库仑力的表达式为：

其中q1和q2表示带电粒子的电荷量，r表示两个带电粒子之间的距离。

然而，与行星不同的是，电子是带电的。自19世纪中叶以来，物理学家就知道，经历加速（速度和方向的改变）的电荷会发出电磁辐射（光子），在这个过程中会损失能量。

一个旋转的电子会把原子变成一个微型的无线电台，它的能量输出是以电子的势能为代价的。根据经典力学，随着能量的不断损失，电子将会螺旋进入原子核中，原子会坍缩。

量子理论来拯救

到了20世纪20年代，随着量子力学的发展，物理学家认识到，像电子这样的微小物体不能被看作具有一定位置和速度的经典粒子，我们只能知道电子在空间中任何一点出现的概率。根据量子力学，越靠近原子核，电子出现的概率越高。

上图为离原子核不同距离的单位体积空间内的电子电荷量，这就是所谓的概率密度图或者电子云。越靠近原子核的地方，单位体积空间内的电子数增长得非常快。从这个角度看，电子似乎确实落入了原子核中。

“无限之战”把电子从死亡螺旋中拉回来

虽然电子的势能会随着它向原子核力场的移动而变得更负，但它最终会趋于负无穷。然而，由于总能量保持不变，势能的损失由电子动能的增加来补偿，动能的增加决定了电子的动量和有效速度。

因此，当电子无限接近原子核时，它的势能会下降到负无穷，而它的动能则会上升到正无穷。这场“无限之战”双方都无法获胜，而是达成了一个平衡。势能的下降只是动能的两倍，电子以与玻尔半径相对应的平均距离而运动。

不确定性原理

不过，这种描述还有一个问题。根据不确定性原理，像电子这样小的粒子既不能被认为具有确定的位置，也不能被认为具有动量。海森堡认为，诸如电子这样的量子粒子的位置或动量可以被精确地知道，但随着其中一个量被精确地测定，另一个量的值会变得越来越不确定。这不仅仅是一个观察困难的问题，而是一个自然的基本属性。

这意味着在原子的微小范围内，电子并不能被认为是一个具有确定动量和位置的“粒子”。因此，“电子落入原子核”的说法从一开始就是错误的。

其他网友回答：

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。

其他网友回答：

电子带负电荷，原子带正电荷，为什么电子不会掉入原子核中？

这可能是很多朋友搞不清楚的问题！按一般意义上理解，正负电荷会互相吸引之后逐渐靠拢，并最终合为一体，无论是引力还是电磁力或者弱力与强力，都是这个结果！而正负电荷属于电磁力，为什么电子还有自己的独特的轨道？为什么还没有坠入原子核？

我们先简单介绍下原子的模型，现代原子模型是薛定谔的量子力学即电子云模型，原子核在中心，而电子则以电子概率云模式出现在原子核周围！而电子的轨道描述的只是电子并不是随机出现的，而是在它的轨道上（能级）上随机出现！

一、电子为什么会以轨道的概率云模式出现？

其实要解释清楚这个问题必须要引入另一位大神普朗克，因为他在研究黑体辐射时引入了量子的概念，他认为能量都是一份份出现的！引入这个概念后完美的解决了紫外灾变，即在计算黑体辐射强度时用到的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向无穷大时计算结果和实验数据大相径庭的有趣结果！这个结果告诉我们，能量并不是连续的！

而我们生活中的大部分能量来源或者媒介主要就是电子的电磁辐射，电子的能级（轨道）与辐射有这密切关系，辐射后的电子会跌落到能级比较低的轨道，因此这最小的一份份就决定了电子能级的轨道是突变的，而无法做一个连续的轨道能级升迁！

而电子的另一个特性则是动量位置与动量时间是无法同时确定的，这早已有海森堡不确定性原理为之背书，当然没法告诉各位这是为什么，量子世界有其独特的运行规则，就像真空中的光速为什么是299792458米/秒一样！

二、为什么电子不会被原子核吸引？

要解释这个问题得引入两个概念

1、海森堡不确定性原理

2、泡利不相容原理

海森堡不确定性原理上文已经有简单说明，这是量子世界遵循的第一定律，因此电子的运行首先受到此定律影响，它不可能在无限靠近原子核的位置运行，因为越靠近，那么它的位置和速度就会可能会被同时确定！
而另一个泡利不相容原理则是不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，当电子无限靠近原子核时，就会出现这种状态！

从这两个原理来说，电子靠近原子核需要有强大的能量或者压力支撑，因为不确定性原理与泡利不相容原理，使得看起来电子是坠入原子核，但其实却是爬上一座难以逾越的高山！