一般情况下，电子是不会陨落到原子核上的，但淌若有合适的条目，也会陨落，只不外得输入巨多能量，多到超出咱们日常思象的那种。

你礼服会犯咕哝：异性相吸啊！原子核带正电，电子带负电，就像磁铁的正负极，际遇一说念就该吸住才对，怎么电子就偏巧绕着转，不往原子核上撞呢？

其实这个问题，一百多年前的科学家也在纠结，何况纠结的进度，不比咱们咫尺少。以致连汤姆逊、卢瑟福这种大佬级别的东说念主物，一开动也思错了标的。说白了，这事儿跟其时的电磁学表面，有着扯不清的相干。

先给环球铺垫个小配景：19世纪末到20世纪初，物理学界正在资格一场“大创新”，老爷子刚刚用一套方程组，把“电”和“磁”给调处了，还预言了电磁波的存在。

自后赫兹用实验一考据，嘿，还真有电磁波这东西！这一下，通盘这个词物理学界齐欢娱了，环球以为，电磁学的大厦也曾盖得差未几了，剩下的便是修修补补。

可问题就出在这：凭证麦克斯韦的电磁学表面，电子绕着原子核转的时候，应该会束缚地开释电磁波，一边开释一边耗损能量。能量少了，电子的轨说念就会越来越低，转着转着，终末礼服会“一头栽进”原子核里，跟原子核抱在一说念。

其时的科学家们，基本齐招供这个说法，毕竟麦克斯韦的方程组太牛了，没东说念主敢质疑。这其中就包括汤姆逊——没错，便是发现电子的阿谁汤姆逊。他酌量来酌量去，提倡了一个原子模子，叫作念“枣糕模子”。

啥是枣糕模子？说白了，便是把原子思象成一块圆圆的枣糕，原子核便是枣糕自己，带正电，而电子呢，就像一颗颗小枣，均匀地嵌入在枣糕上，不会乱跑。这样一来，电子就不会因为开释能量而坠入原子核了，听起来还挺合理，对吧？

其时汤姆逊的这个模子，在物理学界很受接待，毕竟能讲明“电子不陨落”的问题。可他有个学生，偏巧抵抗气，非要作念实验考据一下老诚的模子是不是果然。这个学生，便是卢瑟福，自后也成了物理学界的大佬。

卢瑟福这东说念主，骨子里就爱较真，他以为老诚的枣糕模子，总有点别离劲。于是他预备了一个著名的实验——α粒子散射实验。

可能有东说念主不知说念α粒子是什么，浅显说，α粒子便是氦核，里面有两个质子和两个中子，质料不算小，速率也快，卢瑟福就把它当成“枪弹”，去轰击一张薄薄的金箔，思望望金原子里面到底是什么形式。

按照汤姆逊的枣糕模子，原子里面是均匀的，就像一块实心的枣糕，那么α粒子穿昔时的时候，受到的阻力应该差未几，偏转的角度也不会太大，酌夺稍许偏一丝。可实验恶果出来，径直打了通盘东说念主的脸。

实验发现，绝大部分的α粒子，齐顺告成利地穿了昔时，就像穿过了一层空气同样；只须极其少许的α粒子，发生了偏转，何况偏转的角度绝顶大，有的以致险些被弹了总结。这就奇怪了，淌若原子里面是均匀的，怎么会有这样大的阻力，把α粒枪弹总结呢？

卢瑟福酌量了好几天，终于思显然了：原子里面，大部分所在齐是空腹的，原子核其实绝顶小，小到就像清晰场里的一颗乒乓球，而原子的质料，险些全部麇集在这颗“乒乓球”上。那些偏转角度大的α粒子，其实是撞到了原子核上，才被弹了总结。

于是，卢瑟福推翻了老诚的枣糕模子，提倡了我方的原子模子——行星模子。

这个模子，臆测环球上初中的时候齐学过：原子核就像太阳，电子就像围绕太阳转的行星，在固定的轨说念上绕着原子核清晰，原子里面大部分齐是空的。

这个模子一出来，一开动环球齐以为，太完竣了！既讲明了α粒子散射实验的恶果，又合适咱们对天地的贯通（毕竟太阳系便是这样的）。可没过多久，就有科学家开动吐槽了：卢瑟福，你这模子有个大迤逦啊！

迤逦在哪？如故回到麦克斯韦的电磁学表面上。按照这个表面，电子绕着原子核转，如故会束缚开释电磁波，耗损能量，轨说念如故会越来越低，终末如故会坠入原子核。你这行星模子，跟汤姆逊的枣糕模子，实践上如故没科罚问题啊！

卢瑟福我方也意志到了这个问题，可他思破了头，也没找到科罚见识。就在这个时候，他的学生站了出来，帮他科罚了这个贫乏。这个学生，便是玻尔，自后也拿了诺贝尔奖。

玻尔是个很有思法的年青东说念主，他不像其他科学家那样，死盯着麦克斯韦的表面不放。他提倡了一个全新的原子模子，这个模子有个中枢不雅点：电子绕原子核清晰，是有固定轨说念的，这些轨说念就像楼梯的台阶，是不勾搭的。在这些固定轨说念上清晰时，电子不会向外发射电磁波，也不会耗损能量，能一直保抓踏实。

只须当电子从一个轨说念，“跳”到另一个轨说念的时候，才会发射出电磁波（或者领受电磁波）。何况这种“跃迁”发射的能量，不是勾搭的，而是一份一份的，就像咱们吃包子，只可一个一个吃，不成吃半个。

这个模子一出来，顿然科罚了卢瑟福模子的迤逦。电子在固定轨说念上踏实清晰，不会耗损能量，当然就不会坠入原子核了。何况这个模子，跟太阳系的结构很像，其时的科学家们齐很心爱，以为终于找到正确的原子模子了。

可遥遥无期，环球发现，玻尔的模子，也有局限性。它用来讲明氢原子，那是绰绰过剩，完竣契合实验恶果；可一朝用到元素序数更大的原子（比如氧原子、碳原子）上，舛误就大得离谱，根底没法用。说白了，玻尔的模子，仅仅一个“半制品”，只可讲明最浅显的原子，复杂一丝的就不行了。

这时候，玻尔的学生又站了出来，此次是海森堡。海森堡这东说念主，更牛，星空体育径直推翻了玻尔的“固定轨说念”表面，提倡了著名的不细目性旨趣。

这个旨趣听起来很诡异，但其实很浅显，我用平素的话给环球讲明一下。

海森堡说，电子根底不像玻尔说的那样，有固定的轨说念，咱们不成用“轨说念”来描摹电子的清晰。电子的位置是飞速的，就像一团云同样，弥散在原子核周围，咱们把这团云叫作念“电子云”。

电子在电子云里的哪个位置，连它我方齐不知说念，咱们只可用概率来描摹——比如，在电子云的某个区域，找到电子的概率是几许。

更神奇的是，电子的位置和动量，是无法同期测准的。你把电子的位置测得越精确，它的动量就越迂缓；你把动量测得越精确，位置就越迂缓。何况，咱们的不雅测活动，自己就会影响电子的清晰情况。

比如说，你思测电子的位置，就必须用光去照耀它，可光一照耀，电子就会被光子撞击，清晰景色就变了，你测到的，就不是电子原本的位置了。

你可能会以为，这也太离谱了吧？怎么会有这样的东西？但这便是量子宇宙的规章，跟咱们宏不雅宇宙的熟识，实足不同样。就像咱们平时看桌子、椅子，它们的位置和速率齐是细主见，但电子不同样，它便是这样“狂暴”，让东说念主摸不透。

除了海森堡的不细目性旨趣，还有一个科学家，也为“电子不陨落”作念出了重大孝顺，他便是泡利，提倡了著名的泡利不相容旨趣。

这个旨趣提及来也很浅显：两个实足疏导的费米子（电子便是一种费米子），不可能处于疏导的量子态。

说白了，便是在并吞个原子轨说念里，最多只可有两个电子，何况这两个电子的自旋标的，必须是相背的——一个顺时针转，一个逆时针转。就像两个东说念主住一个房间，不成睡在并吞个床上，必须分床睡，何况睡姿还得相背。

泡利不相容旨趣，不仅讲明了为什么原子的第一个轨说念只须2个电子，到了氦原子就必须换行，还能讲明元素周期律。更伏击的是，它还带来了一种力，叫作念电子简并力。

这种力，就像一个“保护罩”，确保电子不会挤在一说念，也确保了电子不会纵脱坠入原子核。不错说，电子简并力，便是物资概况被压缩的极限。

说到这里，你可能会问：既然有电子简并力保护，电子就弥远不会坠入原子核了吗？

虽然不是。

我一开动就说了，只须有合适的条目，电子也能坠入原子核，只不外这个条目，特地尖刻。

什么条目呢？便是在大型天体发生超新星爆炸之后。

超新星爆炸，是天地中最剧烈的爆炸之一，威力大到难以思象。一颗大质料的恒星，在生命的终末阶段，会发生超新星爆炸，中枢部分会被特地压缩。

这时候，有两种可能的恶果：一种是造成中子星，另一种是造成黑洞。

而电子坠入原子核，就发生在中子星造成的历程中。当超新星爆炸后，中枢的引力变得无比重大，大到电子简并力齐扛不住了。这时候，电子就会被遒劲的引力“压”进原子核里。

电子参加原子核之后，会和原子核内的质子发生响应，质子会变成中子，同期开释出一个电子中微子。这样一来，原子核里就只剩下中子了，通盘这个词天体就变成了一颗中子星。中子星的密度特地大，一立方厘米的中子星物资，质料就有几十亿吨，比地球上任何物资齐要密。

这些论断，齐是科学家们凭证海森堡的不细目性旨趣和泡利不相容旨趣推导出来的，何况自后的不雅测恶果，也确乎合适这个表面。比如，天文体家也曾不雅测到了许多中子星，它们的特质，和表面瞻望的一模同样。

除了从量子力学的角度讲明，咱们还不错从能量的角度，再真切交融一下，为什么电子一般情况下不会坠入原子核。

领先，环球要知说念，中子和质子，并不是基本粒子，它们还不错再分，齐是由三个夸克组成的。

只不外，组成中子和质子的夸克种类不同样，这就导致了中子的质料，比质子的质料要大一丝。

凭证爱因斯坦的相对论，质料和能量是不错相互振荡的，质料越大，能量就越高。是以，中子的能量，要比质子的能量高。何况，即使加上电子的质料，中子的质料，也比质子和电子的质料总额要大。也便是说，中子的能量，比质子和电子的能量总额还要高。

咱们齐知说念，能量的变化，有一个固定的趋势：从高能量景色，向顽劣量景色振荡，就像水往低处流同样，当然则然。是以，在当然条目下，一个单独的中子，在大要15分钟傍边，就会发生衰变，变成一个质子和一个电子，同期开释出一部分能量。

即使是在原子核内，也会发生雷同的表象，这便是咱们常说的β衰变。比如，有些原子核内的中子，会自愿衰变成质子和电子，电子会从原子核内跑出来，变成β射线。

反过来思，在当然条目下，一个质子和一个电子，是没见识变成一个中子的。因为这需要输入广泛的能量，能力让顽劣量的质子和电子，变成高能量的中子。就像水往低处流很容易，但要让水往高处流，就需要抽水机，输入能量才行。

而电子坠入原子核，实践上便是质子和电子麇集，变成中子的历程。这个历程，需要外界输入重大的能量，而在咱们日常生计中，根底莫得这样大的能量，是以电子才不会纵脱坠入原子核。只须在超新星爆炸这种顶点条目下，才有实足的能量，让电子坠入原子核，造成中子星。

总结一下：电子之是以一般情况下不会陨落到原子核上，中枢原因有两个——一是海森堡的不细目性旨趣，让电子莫得固定轨说念，只不错电子云的方式存在，无法被精确“拿获”；二是泡利不相容旨趣带来的电子简并力，拒抗了原子核的引力，让电子保抓踏实。而在超新星爆炸这种顶点条目下，电子简并力扛不住引力，电子就会坠入原子核，造成中子星。