¿Por qué los electrones no se repelen por completo cuando se acercan?

La respuesta corta es que lo hacen; la respuesta larga es que un electrón no tiene una posición y velocidad en el sentido clásico; más bien existe como una onda de probabilidad alrededor del núcleo:


Los físicos hablan de la “nube” electrónica, en lugar de la partícula electrónica.
Entonces, el sentido en que los electrones se “repelen” entre sí se convierte en una cuestión mucho más amplia de cómo actúan estas ondas cuando se superponen, lo que lleva al Principio de Exclusión de Pauli, donde no hay dos electrones que puedan tener el mismo “estado cuántico”, en cierto sentido “empujando” cada uno otro lejos Curiosamente, este principio se aplica a una clase más grande de partículas (fermiones).

En solo unos pocos pasos, la búsqueda de esta pregunta lo lleva al dominio exótico y desconcertante de la mecánica cuántica.

Este efecto aparece, entre otros, en el caso de los colisionadores e + e cuando los racimos de electrones (o positrones) tienen que ser acelerados a altas energías. El método utilizado consiste en exprimir los racimos utilizando los campos magnéticos para reducir los efectos no deseados de la repulsión. Página en bnl.gov

Se repelen entre sí, pero los protones los atraen al núcleo. Si no fuera por esa repelencia (y alguna inercia, como otros han tratado de corregirme), en realidad habrían caído sobre los protones en lugar de formar capas (que están bastante distantes del núcleo)

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