Почему же электрон вращается вокруг ядра?

Вопрос: почему же электрон вращается вокруг ядра? на первый взгляд кажется каким-то нелепым.

Вопрос: почему же электрон вращается вокруг ядра? на первый взгляд кажется каким-то нелепым. Ну вращается и вращается. А что он должен стоять, что ли? Некоторые любители, не обремененные научными регалиями и должностными полномочиями, пытаются в меру своих понятий как-то объяснить: почему же все-таки электроны движутся вокруг ядра? Это же не праздный вопрос. Ведь электрон не обладает способностью самостоятельного движения как птица или фотон. Он обладает свойством сохранения движения (движение по инерции), какую скорость ему придадут, с такой скоростью он и будет двигаться. А вот птица или фотон, их как не разгоняй, они, попадая в свою среду, начинают двигаться со скоростью, присущей им. Они своими внутренними силами изменят приданную им скорость к своей норме.

Электрон такими способностями не обладает. Изменять свою скорость он может только под воздействием внешних сил. Вот эти силы и пытаются найти любители, что похвально. А выше указанные “корифеи” не только не могут ответить на этот вопрос, но даже не способны такой вопрос поставить. Для них достаточно того что сказал Бор. Они вращаются потому, что есть орбиты, на которых электрон не излучает. Конечно, почему электрон там не излучает, хотя и есть ускорение, Бор не объяснил. Наверно считал, что это божья воля, а Богу никто не указ. Как же на этот вопрос отвечают любители?

Я поискал ответ на этот вопрос в интернете. И что я нашел. На форуме “Наука” Машков Владимир Васильевич пишет:

“На вопрос, почему электрон вращается вокруг ядра, мною в книгах "Неизвестная Физика" и "Возрождённая Физика" даётся такой ответ :

Вращение электрона ( и не только электрона, но и вращение вещества в составе больших масс, куда входят частицы с зарядами, вплоть до вращения Вселенной) определяется тройственным взаимодействием электрического поля, магнитного поля и вещества в виде заряженной частицы.”

Вот вы сами видите, какие действующие силы он нашел. Электрическое и магнитное поля и вещество. Эти элементы взаимодействуют между собой так, что это самое вещество в виде заряженной частицы как раз и вращается вокруг ядра. Конкретно взаимодействие происходит так. Электрон приближается к ядру под воздействием электрических сил притяжения. Во время этого приближения он излучает определенной величины энергии фотон. Что верно. Магнитное поле ядра отклоняет электрон в сторону, и он пытается, преодолевая силу электрического притяжения, улететь от ядра. Что, то же верно. Затем, наверное, автор предполагает, что на некотором расстоянии силы магнитного становятся меньше электрических сил притяжения, которые снова начинают притягивать электрон к ядру и цикл повторяется бесконечно. В этом есть некая доля правды, но не вся правда.

Но очевидно Машков понимает, что этого мало для устойчивого вращения электрона, и он вводит в этот цикл понятие центробежной силы. При определенном удалении электрона от ядра он начнет вращаться по касательным к магнитным линиям и ядро магнитной силой перестанет отталкивать электрон от себя. И чтобы электрон не падал снова на ядро силу притяжения должна уравновесить центробежная сила, тангенциальная составляющая, которой и движет электрон по орбите. Машков совершенно точно предполагает, что электрон, излучив фотон, теряет свою массу. В зависимости от того какой массы он остался после излучения, на такой орбите он и будет вращаться. Чем больше теряет массы, тем ближе прижимается к ядру. Тангенциальная составляющая возрастает и скорость вращения электрона возрастает. Вот такая чудная теория движения электрона вокруг ядра. Но в ней есть некоторые неточности.

Как только движущийся электрон чуть подтолкнуть к ядру электрическое притяжение возрастет, а центробежная сила уменьшится и все электрон падает на ядро. Он же ничего не излучил, и масса его осталась прежней. То же будет если электрон отодвинуть от ядра. Он просто улетит от ядра. Как это наблюдается в опытах по рассеянию электронов на протонах. Такое движение электрона не устойчивое.

Есть еще теории, в которых говорится, что электрон никуда не движется, а просто превращается в стоячую волну, расположенную вокруг ядра. Корпускулярно-волновой дуализм крепко засел в некоторых головах. Некоторые полагают, что электрон просто стоит у ядра. Но чтобы это как-то объяснить им нужен эфир. В общем все версии так или иначе вертятся вокруг этих идей и ничего другого не привносится в понимание этого процесса. А к этому еще кое-что можно добавить.

После того как Машков вывел электрон на соответствующую орбиту и передал управление движением электрона центробежной силе, он еще добавил тангенциальную составляющую, по-видимому этой же силы, которая как раз и двигала электрон по орбите. Но почему-то он выпустил из виду, что эта тангенциальная сила постоянна, а постоянно действующая сила будет все ускорять и ускорять электрон и он покинет ядро. Что-то не так. А как?

На самом деле происходит следующее. Падающий на ядро электрон излучает фотон соответствующей энергии. Фотон движется к ядру, а электрон разворачивается магнитным полем ядра и пытается улететь от ядра. Вот эту силу магнитного воздействия поля и следует разложить на тангенциальную и нормальную составляющие. Нормальная составляющая уводит электрон от ядра, а тангенциальная придает ему скорость по орбите.  

Казалось бы, центробежная сила и нормальная составляющая, направленные противоположно силе электрического притяжения, смогли бы превозмочь это притяжение и электрон обязан был бы покинуть ядро. Равновесное состояние в этом случае невозможно, ибо магнитное воздействие исчезает, так как электрон не пересекает магнитные линии. Мы возвратились к модели, построенной Машковым.

Спасает положение фотон, излученный в начале цикла, и затем отразившийся от ядра. Так уж устроила природа, что этот отраженный фотон удосуживается попасть на удаляющийся электрон и поглотится им, благо его место после излучения осталось вакантным (электрон еще не успел ничего не поглотить ни излучить). Этот обменный фотон в данном случае выполняет роль гравитационного фотона, он притягивает электрон к ядру. Электрон ускоряется к ядру и тут же излучает этот же обменный фотон и цикл повторяется сколь угодно долго. Электрон множество раз тормозится и ускоряется и в каждом цикле магнитное поле ядра подталкивает его одинаковым образом, поддерживая его постоянную скорость на данной орбите.

На другой орбите будет другая масса электрона, будет другой обменный фотон и будет другая скорость электрона.

Ответ на вопрос: почему электрон движется вокруг ядра? прост. Его толкает магнитная сила ядра. 

Многим покажется, что введение в устройство атома обменного фотона, не правильным, выдуманным. Может и так, но, тогда как вы объясните процессы в лазере или простом разгорании костра? Без обменного фотона никак. В лазере что происходит. Самый первый лазер. Фотон зеленого цвета в рубине попадает на электрон и пока электрон ретранслирует его, то он либо замедляет свою скорость (поглощение), либо увеличивает (излучение). При ретрансляции происходит и то и другое. Но этих изменений скорости достаточно, чтобы обменный фотон не попал на этот электрон и не поглотился им. Теперь у вас получилось 2 фотона, которые снова могут удвоиться и образовать лавину фотонов. В лазере эти фотоны, точнее большая их часть, выполняет операции удвоения из-за многократного отражения в резонаторе, а в костре фотон вырывается наружу из костра. Сколько раз смог удвоится, столько и получилось пар фотонов. Одно полено трудно поджечь в печке, а вот охапка поленьев разгорится быстрее.