Nuestro sistema solar gira en un plano plano, ¿entonces los átomos también hacen esto?

Es una imagen bonita imaginar un átomo como un pequeño sistema solar, y DEMASIADOS diagramas de átomos en los libros de texto para niños lo muestran de esa manera, pero no es así.

Los electrones no orbitan como pequeños puntos de todos modos, están en una “nube de probabilidad” alrededor del núcleo, no hay una ubicación exacta donde cada electrón “esté”. Los electrones deben verse como ondas y también como partículas.

Ese tipo de rareza cuántica rompe cualquier esperanza que pueda tener de una simple imagen mental de cómo podría “verse” un átomo si pudiera verlo de alguna manera.

Nuestro sistema solar es un plano (más o menos) plano debido a la gravedad. Todos los planetas se tiran unos a otros, y esas fuerzas combinadas lentamente, pero inevitablemente, fuerzan las cosas hacia un plano plano (la “eclíptica”).

Es interesante observar que Plutón no se queda dentro de ese plano plano, orbita en un ángulo de 17 grados con respecto a las otras órbitas planetarias, y esa es una de las cosas que nos dice que es una llegada relativamente reciente al sistema solar interno.

Los sistemas de anillos de Saturno (y Júpiter, Urano, Neptuno … y posiblemente otros) muestran que incluso para esas pequeñas partículas de hielo y roca, la tendencia de la gravedad a organizarlas en un anillo plano es algo común.

¡Pero no para electrones!

Incluso si imaginaras el “modelo clásico” donde los electrones son pequeñas bolas duras, todos los electrones tienen una carga negativa, por lo que se repelen entre sí, no se atraen como lo hacen los planetas por la gravedad. Eso solo aseguraría que no orbitan en un bonito anillo plano porque cada vez que dos o más de ellos están en el mismo lado del núcleo, se repelen fuertemente y arruinan las órbitas.

Pero no importa … el modelo clásico es una imagen bonita para niños pequeños, no se parece en nada a la realidad de la situación.

Ellos no. Los átomos no son fijos, por lo general están vibrando debido a las energías cinéticas o coulombicas y los electrones en sí mismos actúan principalmente como una función de onda (eso significa que el electrón no está en UN SOLO lugar, pero se EXPANDE en varios lugares al mismo tiempo).

Dependiendo de la energía del electrón (en el caso más simple posible, como en el átomo de hidrógeno, con solo 1 electrón) tienen una “posibilidad” de extenderse en diferentes formas alrededor del núcleo.

Entonces, mire la imagen a continuación: los colores más brillantes muestran dónde está más concentrado el electrón y dependiendo de la energía dada la “forma” ocupada por los cambios de electrones.

Suponiendo que se refiere a los electrones y su movimiento alrededor del núcleo, la respuesta es no. Los electrones no orbitan el núcleo. Un átomo no es un sistema solar en miniatura.

Los electrones existen en varios lugares fuera del núcleo según lo determinado por una función de onda probabilística. En cualquier momento, es más probable que los electrones se encuentren en ciertas áreas generales que en otras, aunque pueden existir en cualquier lugar. Tal es la física de lo muy pequeño, y no tiene absolutamente ningún parecido con la física de lo muy grande. Los electrones no están en constante movimiento a lo largo de una trayectoria curva. Entran y salen en varios lugares fuera del núcleo de una manera que recuerda más a “golpear un lunar” que a los planetas que rodean un sol.

PD: Voy a suponer que estás preguntando acerca de los electrones alrededor de los núcleos de los átomos.

No, los electrones viajan en más de “una nube” alrededor de un átomo. De hecho, los electrones son conocidos por “desaparecer” y luego reaparecer en la nube.

Creo que una diferencia importante es que los electrones no son atraídos al núcleo por la gravedad, sino por un tirón magnético. Además, nuestro sistema solar tampoco es un plano completamente plano.

¿Qué átomos?

¿Girar en un avión plano?

En primer lugar, los átomos en sí mismos no giran alrededor de nada en relación con nada. Son solo ellos mismos.

¿Podrías referirte a los electrones que orbitan el núcleo de cada átomo?

Entonces no, dada la naturaleza caótica de los electrones. Orbitan prácticamente como quieran, saltando hacia y desde otros átomos durante las reacciones químicas.

Nuestro sistema solar en realidad no es completamente un plano, pero veo su punto.

Los electrones en los átomos no están en un plano plano. Algunos modelos pueden hacerlo parecer, pero debido a sus cargas negativas y repulsión eléctrica, se ven obligados a dar la vuelta al átomo. Los electrones también son aleatorios y espásticos, por lo que es imposible saber dónde están, pero es imposible que se queden en un plano.

La razón por la cual nuestro sistema solar permanece en un plano plano es porque no hay repulsión. Hay gravedad, pero eso permite que los planetas giren alrededor del sol.