电子绕着原子核旋转,就像行星绕着太阳旋转一样,这一图像实际上是完全不正确的,它根本不能代表量子领域的事情是如何运作的。首先,电子的空间延伸为零。它们根本不占任何空间。它们确实具有一些固有性质,比如电荷和自旋,但电子实际上不像行星那样自旋或旋转。
其次,电子不绕任何物体运行。它们没有可以测量和跟踪的位置。电子不是微小的东西,而是量子粒子,它们同时存在于多个地方,尽管概率各不相同。
电子是量子化的,这意味着它们可以存在于“这里”和“那里”,但它们不能存在于“这里”和“那里”之间。这就好比,一个电子前一天在纽约被探测到,第二天在马德里被探测到,但在两个城市之间的中转中却从未被探测到。
你可以得出一个(不正确的)结论:它会立即在两个城市之间“跳跃”。但事实是,它同时存在于两个城市,尽管可能性不同。例如,你有70%的机会在纽约找到它,有30%的机会在马德里找到它。根据原子的能量状态,概率会不断变化。
对于没有受过高等物理教育的人来说,这一切可能看起来违反直觉和奇怪,但请放心,这就是量子现实的工作方式。这不仅仅是一个理论,而是在过去几十年里已经被无数次证明的东西。我们的很多日常技术从根本上依赖并基于量子物理学。没有它,像LED、微芯片、激光和核磁共振成像这样的东西根本就不会存在。