如果原子有 99.999% 的空间是空的，为什么它们不会因为产生真空而坍塌？ 第1页

这个问题在当年简直困扰了无数科学家，尤其是卢瑟福老先生发现原子核的时候。

当然和你想的不一样，物质由于真空而受到力是一种宏观结果，对于一个处于不同压强之间的面来说，力来源于两侧分子撞击面的程度不均匀导致的这对单独的一个原子是不适用的。科学家一开始就没考虑这个问题，他们考虑的是另外一个问题。

静电引力那么强，电子为什么不会落在原子核里面？这是二十世纪量子力学解决的重要问题之一。

开始，人们认为电子就像行星一样。众所周知，行星是在围绕着恒星运动，并且没有掉落在恒星里面。所以作为类比，电子也可以绕核运动而保持自身不掉落在原子核中。迄今为止，这种思想依然被作为一种科普的思想而广泛传播。然而，这里面有两个致命的问题难以解决。

第一: 由于当时就已经认识到的原子是全同的。也就是说，任何人都不能区分出来两个氢原子（这里特指只具有一个质子的氕）。如果按照绕核运动模型，应当有无数种不同的氢原子。也就是说，原子的全同性丧失了。

第二: 当时麦克斯韦已经统一了电磁学，而按照电磁学理论，绕核运动的电子会释放出电磁波。这会导致电子损失能量，所以电子还是会掉落进原子核中。

这个问题引起了当年科学家的极大兴趣，为之做出贡献的包括但不限于波尔，海森堡，薛定谔，德布罗意等等科学家。以及之前的普朗克，爱因斯坦也为此问题做出了巨大贡献。

普朗克首先为了解决黑体辐射，而提出了能量量子化并引入了一个常量，叫普朗克常量。（他自己对此异常郁闷，且不愿意接受）

而之后爱神针对光电效应做出了卓越贡献，他通过光电效应计算出的普朗克常量和黑体辐射过程得到的普朗克常量是一样的。

随后，波尔首先对这个问题做出了解释。

波尔强行规定，电子的运动是量子化的，是具有轨道的。在轨道上，电子不会释放能量。当电子吸收能量的时候会变到更高能量的轨道，同样的，在此轨道运行的时候不会释放能量，但是当变成更低轨道的能量的时候会释放一个光子。

波尔的强行规定让很多人感受到了不自然，同时，波尔的模型还有很多问题不能解决。但是他完美解决了氢原子。

由于波尔模型的局限性，以及海森堡不确定性原理的提出。薛定谔给出了这个问题的终极答案。（虽然他是猜的，公式是凑的，然而这不能挡住他巨大的贡献。）

即:薛定谔方程。

薛定谔方程可以完美的解释氢原子（没错，还是它）

由于我是学化学的，科学史记得不是很清楚，大概过程是这样。在此，这里的最终答案是，电子是波，在原子核周围位置不是一个确切的轨道，而是以概率的形式分布。它不再是传统意义上的一个点，并且电子在原子核周围的分布确实是越靠近原子核，概率密度越大。但是乘上体积元（加一句:概率=概率密度乘以体积，这里需要使用微积分。然后就可以得到电子在整个空间的分布情况。）之后，电子的分布就变成了原子核处为零，并且会存在一个最大值，这个值正好和波尔算出来的原子轨道半径相同。

这就是电子不会落入原子核的究极答案，电子是个波，是概率波。它在哪神仙都不知道，只能给出分布方式……

并且，薛定谔方程到目前为止，还是只能完美介绍氢原子和类氢离子……对多电子体系，薛定谔方程适用是适用，但是……算不出来。

这再后来完完全全发展出来了一门学科叫做理论计算化学……

2020年因为疫情宅在家里没事干更新……

1.波粒二象性我没否认啊，只不过我默认大家都知道电子是粒子。没有专门提。德布罗意已经证明了波粒二象性的广泛存在。

2.涉及量子力学会有很多异于宏观的奇妙现象和理论。所以这些知识是不能依赖于正常的生活经验来判断的。因为很多人并不是科班出身，研究方向和自然科学相去甚远。所以对一些科学现象不了解很正常，这只是术业有专攻而已。即使是自然科学内部尚且有专业之分，互相不了十分正常。

所以我在这额外说明一下，科学遵循一个原则:如无必要，勿增实体。量子力学的提出并不是没有必要，是异常有必要。普朗克本人对量子化也是异常抵触。但是科学不以人的意志为转移，只依赖于客观事实。我为什么要说这个呢？因为现在对相对论和量子力学宣传深广，所以大家都会有一些自己的想法。但这种想法多数是不可靠的，需要实验验证的。有想法不是坏事，只不过难以实验验证。

说句实话，很多民科和真正的科学家相比至少少了两样东西，第一:扎实的科学素养和科学知识。第二:充分的实验证据以支持起理论。希望大家都向着科学家发展而不是民科。

这也是知乎上很多化学上的问题我不回答的原因之一，因为我不会……不能乱说。

评论区不想吵架，因为我实在吵不赢……

原子外面又没有一层壳，就算能坍缩，什么玩意儿来承担坍缩这个责任？

更何况地球上真空会坍缩是因为外部气压的原因，原子层面谈什么气压？

一个真空的球放在一个更大的真空球里，坍缩毛线？