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?


这个问题的解释需要用到现代物理学原子理论的一个基本事实:在特定轨道上的电子(定态电子)不会散射出电磁波,能量也就不会有损耗,所以电子得以停留在特定的轨道上,而不存在“耗尽能量”的问题。

左手和右手鼓掌的时候,两只手合到一起,为什么不会形成中子,这个问题则有若干层面。第一个层面是,两只手拍在一起只会或多或少地交换电子。右手本来就有的电子尚且不能进入原子核形成中子(因为它们都乖乖地停留在轨道上),更何况左手的电子呢。

第二个层面是,电子和质子有没有可能形成中子呢?答案是有可能的。只不过需要提供足够的能量来克服能垒。有一类天体叫做中子星,它的来源就是恒星级的引力将质子和电子紧紧压在一起,进而合成出中子。在高能粒子对撞机中,理论上质子和电子碰撞的碎片中也会存在中子。

第三个层面是,中子不等于质子 + 电子。严格地说,中子可以衰变成为电子 + 质子 + 中微子。这个过程理论上是可逆的。但是如果我们真的(假设)把这些粒子对撞到一起,我们会得到一堆乱七八糟粒子,中子只是产物中的一种。这种对撞会有很多反应发生在夸克层面,过程极为复杂,远不是“吸进去就变成中子”这么简单的。

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