¿Son los átomos, con neutrones, electrones, etc., básicamente un tipo de sistema solar microscópico? ¿Podría nuestro Universo ser realmente un objeto, digamos un ser inimaginablemente grande, y luego seguir y seguir y seguir?

No La constante de Planck establece una escala absoluta para los objetos físicos. No puede haber pequeñas criaturas corriendo por la superficie de los nucleones, etc.

No, no puede ser así. Permítanme responderlo de manera muy directa sin la complejidad de las matemáticas. Como todos ustedes están tan familiarizados con el principio de incertidumbre de Heisenberg según el cual podemos decir fácilmente que un electrón es tanto una onda como una partícula. No puede determinar exactamente dónde está como en cualquier momento, pero piense en ello como una nube alrededor del núcleo. Es un hecho experimentalmente establecido que el movimiento de los electrones dentro de los átomos requiere que hablemos sobre las distribuciones probabilísticas y las funciones de onda cuyo valor absoluto debe ser cuadrado para obtener la densidad de probabilidad. La ecuación para las funciones de onda es bastante conocida y sus soluciones, los orbitales, se pueden dibujar. Esta es una situación mucho más fácil de usar que en muchas otras partes de la física en las que los objetos ni siquiera se pueden dibujar.

Antes de que naciera la mecánica cuántica, Niels Bohr tenía un modelo más simple del átomo de hidrógeno que era similar al Sistema Solar: los electrones simplemente giraban a lo largo de los círculos. Postuló que la circunferencia del círculo no podría haber sido arbitraria sino que debía satisfacer una condición “discreta”. Esto capturó muchas propiedades del átomo de hidrógeno pero no era correcto en detalles: los detalles requieren mecánica cuántica y el lenguaje probabilístico.

No eres el único que tiene problemas con él: muchas personas, incluidos físicos famosos (por no hablar de miles de físicos no tan famosos hoy en día y muchos fanáticos de la física), no querían aceptar la descripción probabilística como fundamental. Pensaban que tenía que existir una descripción más “comprensible”, similar a la física clásica. Sin embargo, se ha demostrado que estas personas, incluida Einstein, están equivocadas.

Y el núcleo del átomo que está formado por neutrones y protones, totalmente ajeno al sol, que es solo uno para todo nuestro sistema solar.