¿Cómo funcionan los niveles de energía en un átomo?

Sospecho que los orbitales (niveles de energía) se forman como el equilibrio entre las fuerzas entre los electrones orbitales y las cargas nucleares.

QM no es descriptivo. Es solo un conjunto de construcciones matemáticas que permite a los científicos producir predicciones. De la misma manera que GR imita los equipotenciales del campo gravitacional, QM está imitando algo en la naturaleza a muy poca distancia. Una conclusión que se me ocurrió es que a esas distancias, la naturaleza es cíclica, por lo tanto, la ecuación de onda funciona perfectamente; lo que explica por qué las partículas tienden a orbitarse entre sí. Irónicamente, algunos dicen que QM implica que los electrones existen en una nube de probabilidades pero se mueven, es decir, no giran alrededor de los núcleos.

Sospecho que los orbitales (niveles de energía) se forman como el equilibrio entre los electrones orbitales y las cargas nucleares. Debido a que hay cargas negativas, así como positivas en el núcleo, el equilibrio está entre las fuerzas atractivas y las repulsivas. Hay fuerzas atractivas entre las cargas positivas en el núcleo y los electrones de la capa y fuerzas repulsivas entre las cargas negativas en el núcleo y los electrones de la capa. A medida que los electrones de la capa se acercan al núcleo, las fuerzas repulsivas superan a las atractivas y se asientan a una distancia definida (el radio de Bohr) del núcleo. Debido a que los electrones de la capa tienen potencial, es decir, energía, se dice que la capa es un nivel de energía.

Para comprender esto, debe estudiar una teoría alternativa de la estructura nuclear que postule que los protones y los neutrones están compuestos de positrones en un núcleo nucleónico orbitado por electrones de forma similar a la estructura atómica. Cuando se unen, forman orbitales nucleares de manera similar a los átomos que forman orbitales moleculares. Esto conduce a fuerzas de marea coulombic similares a las de los átomos que conducen a las fuerzas de van der Waals o incluso al efecto Casimir (explicado erróneamente como producido por fluctuaciones cuánticas).

Vea The One Force of Nature, un libro electrónico de David Simmons para una explicación más completa.