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？
首先，我们要明确一点：原子内部的“空”并不是我们通常意义上的真空。我们理解的真空，是指没有任何物质存在的空间。但原子内部的“空”，虽然大部分区域没有实体粒子，却充满了电磁场和量子力学的波动。
让我来详细解释一下：
1. 原子并非空无一物，而是“场”与“粒子”的奇妙共存：
电子的“鬼魅”存在： 我们常说原子核外有电子，但电子并不是像小行星那样绕着太阳转的实心球。在量子力学的描述下，电子以一种叫做电子云的形式存在于原子核周围。你可以想象它不是一个固定的点，而是在特定区域内随机出现概率的分布。这意味着，电子虽然占据了原子的大部分体积，但它本身的“实体体积”非常小，更像是一种能量的分布。
核力的束缚： 原子的核心是原子核，它由质子和中子组成。原子核的体积非常小，但它包含了原子绝大部分的质量。质子带有正电荷，而电子带有负电荷。按照经典电磁学原理，同性相斥、异性相吸，带负电的电子应该会被带正电的原子核吸引过去，最终紧密结合。然而，如果电子真的撞上了原子核，原子就会失去其结构和特性。
2. 为什么电子不撞上原子核？能量和量子力学的保护伞：
这才是问题的关键所在。原子之所以不会坍塌，主要是因为以下几个量子力学的核心原理在发挥作用：
能量量子化： 电子在原子核周围只能占据特定的、离散的能量层级，就像楼梯一样，只能站在某一级台阶上，而不能悬在台阶之间。这意味着电子不可能随意地靠近原子核，因为它必须维持在某个能量状态。
不确定性原理（海森堡不确定性原理）： 这是量子力学中最核心的原理之一。它告诉我们，我们不可能同时精确地知道一个粒子的位置和它的动量（或者说速度）。如果电子试图靠近原子核（也就是试图确定自己的位置），那么它的动量就会变得非常不确定，这会导致它的速度急剧增加，能量也会升高。它会“弹开”，无法停留在原子核附近。反之，如果电子的动量很确定，那么它的位置就会非常模糊，它就会“弥散”在原子核周围的更大空间里。所以，电子永远无法被“压扁”到原子核上。
泡利不相容原理： 这个原理非常重要，尤其是在多电子原子中。它规定，在同一个原子中，不可能有两个电子拥有完全相同的四个量子数（包括能量、角动量等）。这意味着，当低能量层级被电子填满后，新的电子就必须占据更高、更远的能量层级，它们无法挤进同一空间。这就好像座位一样，当座位满了，后来的人就必须站到更高的楼层去。这使得电子云之间也存在一种“推力”，防止它们过度靠近。
3. 原子“空”的本质是“势能”和“动能”的平衡：
所以，原子内部那所谓的“空”，其实是电子在原子核的吸引力作用下，但受到量子力学原理（能量层级、不确定性原理、泡利不相容原理）的制约，而形成的稳定概率分布区域。电子的运动并不是一种简单的“绕行”，而是一种“存在于某个区域的概率”。它表现出的动能足以抵抗原子核的吸引力，维持一个稳定的结构。
你可以想象一下，原子核就像一个巨大的吸引器，它在拉扯电子。但电子不是一个简单的球，它是一种更像是“波”或者“能量场”的存在。它在这种拉扯下，反而被“困”在了一个特定的能量状态，并以一种模糊的方式分布在原子核周围。如果强行压缩原子，比如我们用手去捏一个原子，我们实际上是在试图将电子“压入”更低的能量层级，或者试图同时确定它的位置和动量。这时候，就会遇到上述的量子力学阻碍，需要巨大的能量才能做到，而且一旦达到那个点，原子就已经不是我们熟悉的原子了。
总结一下：
原子之所以不会坍塌，不是因为它坚固得如同一个微型坦克，而是因为它内部遵循着一套与我们宏观世界完全不同的、由量子力学支配的规则。电子不是在“空”的空间里绕着原子核转悠，而是以一种概率性的方式存在于特定的能量层级，并通过自身的“量子行为”有效地抵消了原子核的吸引力。这种“空”，是一种动态的、由能量和概率决定的稳定状态，而不是一个真正的物理真空。正是这些看不见的量子力学法则，让原子保持了它独特的结构和普遍存在。
网友意见
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？
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