Совместное владение электронами

Эта странная фраза – «совместное владение электронами» - совершенно непонятна. Как могут два атома «совместно владеть электронами», если эти самые электроны вращаются вокруг ядра? Они что – сначала вращаются вокруг одного, а потом вокруг другого или еще как? Ответ такой – а они вообще никак не вращаются.

А с чего ты взяла, что они вращаются? В параграфе про модели я писал о том, что в целом ряде случаев нам удобно пользоваться моделью, в которой протоны и нейтроны – это крупные шарики, а электроны – мелкие шарики, которые вращаются вокруг ядра. Такая модель многое делает ясным и многое позволяет предсказывать, и тем не менее, если забыть, что это просто модель, то начинаешь сталкиваться с совершенно непреодолимыми противоречиями. Например – вот это противоречие о каком-то «совместном владении» электронами. Есть и еще более тяжелые противоречия. Например, если электрон движется вокруг ядра, то его вектор скорости постоянно меняется, то есть он движется с ускорением. А законы электродинамики, проверенные тысячи раз, безапелляционно заявляют, что если заряженное тело движется с ускорением, то оно всегда излучает, всегда (то есть, грубо говоря, теряет энергию – подробнее об излучении мы будем говорить позже). Ну и если электрон теряет энергию, то он согласно простым расчетам должен упасть на ядро за одну триллионную секунды или около того. А наша жизнь существует, вот она – атомы стабильны.

А разве отрицательно заряженный электрон не должен немедленно упасть на протон еще и потому, что у них разноименные заряды?

Значит эта модель, как и многие другие, имеет свои ограничения. И мы – чтобы сохранить возможность добиваться объяснений и делать предсказания, должны переходить на другую модель устройства атома. И в будущем мы увидим – какие именно модели существуют еще.

Забегая вперед, можно сказать, что совместное владение электронами становится понятным, когда мы перейдем к модели, согласно которой электроны вообще не движутся – они словно «размазаны» по своей орбите. А раз они не движутся, то и излучать не обязаны – снимается противоречие между законом электродинамики и фактом стационарности атома. Зато – и так происходит всегда – возникает новая сложность – сложно представить – как это электрон «размазан»? Вспомни быстро вращающийся пропеллер – кажется, что он представляет собой сплошной круг. Эту аналогию можно применить и тут – электрон так быстро вращается, что он, фактически, существует в каждый момент времени в любой точке своей орбиты, в том числе его можно изобразить, как неподвижную точку в любом месте орбиты. И тогда на схеме взаимодействия двух галогенов или двух щелочных металлов мы попросту рисуем электроны в виде стационарных точек, которые уже легко представить смещающимися ближе к одному атому или другому.

Подчеркиваю – на самом деле электрон и не вращается, и не размазан, и не частица он и не волна – он – тайна. Но мы можем использовать модели, в которых он то частица, то волна, то размазан, то стоит, то движется. И с помощью этих моделей мы сможем объяснять разные наблюдаемые эффекты и предсказывать новые. В дальнейшем мы сможем построить более сложные модели, которые имеют значительно больше областей, в которых они с успехом могут применяться.

Поиск по сайту: