电子会像行星和太阳一样围绕原子旋转吗？

电子会像行星一样围绕围绕原子旋转吗？其实不是，我们知道，原子“是”质子、电子和中子的集合，其中质子和中子形成中心核，电子以固定路径或能级围绕原子核旋转，这是原子的传统观点。现代量子力学的观点是电子占据的概率轨道“云”。电子在固定轨道上运动的概念从一开始就有一个严重的缺陷，一个移动的电荷会产生磁场并耗散能量，很快就会坍缩成原子核。

电子不是围绕原子旋转，而是围绕原子核旋转，原子核是质子和中子的核心。原子是整个单位，电子和原子核。

而且，电子并没有像引力轨道上的物体那样，沿着围绕质子的线性轨道运动。事实上，由于原子核的质量很小，而电子的质量甚至更小，重力是原子中最不重要的力。相反带电的质子和电子之间的电磁力，远大于这些微小物体之间的引力。但是，等等，你可能会说，如果有这么大的吸引力，电子不应该只是盘旋成质子吗？这种窘境很好地说明了为什么我们不能依赖经典物理学，经典物理学是为由数十亿个原子组成的物体而建立的，对于单个原子中的粒子。因为是的，如果我们有两个相反带电的台球，它们有微弱的引力相互作用和强大的电磁相互作用，它们就会相互碰撞！但是，电子又小又轻，我们不能把它当作经典物体。

这就是量子力学发挥作用的地方。作为一个整体，量子力学是一套用来描述量子物体的数学结构，它与经典的大尺度物理有很大的不同。量子力学可以产生各种有趣的结果，比如海森堡不确定性原理，它指出对于一些变量对，比如能量和时间，或者位置和动量（质量乘以速度），你能测量一个的精确程度取决于你测量另一个的精确程度。对于每一个变量对，两者的测量都有一个基本的不确定度，虽然很小，但在量子尺度上就会变得相关。相关变量之间的最小不确定性是自然界的一个基本属性，对于动力和位置，这引出了一个关于海森堡超速被拦下的老笑话：警官问：“你知道你当时开多快吗？海森堡回答说：“没有，但我知道我在哪里！”

不确定度原理的意思是，电子实际上不能停留在原子核中。想象一下电子在原子核内的某个时刻：现在它的位置是众所周知的，所以它的动量有很大的不确定性。因此，速度可能相当高，这意味着过一会儿电子就会远离原子核。事实上，由于位置的不确定性，我们无法真正说出电子在空间中的位置。更准确地说，它的位置是由概率云决定的，它在电子更可能（靠近原子核）的地方密度更大，而在电子不太可能（远离原子核）的地方密度较小。这也考虑到了电子作为量子物体的波动性。

有了这些知识，我们就可以抛弃电子围绕原子核运行的旧图像。一个单一的电子，即使它可以作为一个单独的、不可分割的粒子来测量，它还是以一团云的形式存在于原子核周围，云就是电子。云的形状是由量子力学描述的，当我们向原子中添加更多的电子时，我们会发现整个电子云形状的图库，这些形状是原子间键合的核心。