原子の中の原子核と電子

質問

原子は、原子核と電子から構成されていますね。それらは、プラスとマイナスの電荷を持っていますね。それなのに何故、原子核と電子は衝突してしまわないのでしょう。素粒子の実験では、加速器という装置を使って、素粒子同士をぶつけることができるそうですが、このような衝突が何故、原子の中で起こらないのでしょうか。みなさん、よろしくお願いします。

回答No.2

bilikenJr

stomachmanさんの答えの蛇足です。

量子力学(bigseaさんは量子化学と表現されていますが...)誕生以前、
物質の運動についてはニュートンの古典力学とマクスウェルの古典電磁気学がメインでした。古典電磁気学によれば、荷電粒子(質問の用語なら電子)が加速度運動すると電磁波を放出してエネルギーを失うということが知られています。そのため原子中の電子はエネルギーを失い、軌道半径が小さくなってやがて原子核に落ち込みます。これは「原子が不安定」であることを言っています。どの程度で陽子につかまるかというと、１０のすごい乗分の１ぐらいで、
ほんとに「あっ」という間に電子は吸い込まれてしまいます。
すると、この宇宙にある物質がすべて不安定であり現実とは根本的に食い違ってしまうわけです。それを解決する方法としてstomachmanさんが述べたように、
電子は、量子化の規則で許される軌道だけ周れるという提案がなされました。
これはRutherfordの弟子のBohrによって主張され、現在Bohr の量子論と呼ばれるようになりました。