Quanteneffekte, die die elektrische Anziehung in einem Atom begrenzen

Aus einem Text von Richard Feynman:

Sie wissen natürlich, dass Atome aus positiven Protonen im Kern und aus Elektronen außerhalb bestehen. Sie fragen sich vielleicht: „Wenn diese elektrische Kraft so gewaltig ist, warum kommen die Protonen und Elektronen dann nicht einfach übereinander? Wenn sie in einer intimen Mischung sein wollen, warum ist es dann nicht noch intimer?“ Die Antwort hat mit den Quanteneffekten zu tun. Wenn wir versuchen, unsere Elektronen in einem Bereich einzuschließen, der sehr nahe an den Protonen liegt, müssen sie gemäß der Unschärferelation einen mittleren quadratischen Impuls haben, der umso größer ist, je mehr wir versuchen, sie einzuschließen. Es ist diese Bewegung, die von den Gesetzen der Quantenmechanik gefordert wird, die die elektrische Anziehung daran hindert, die Ladungen näher zusammenzubringen.

Kann jemand den folgenden Teil etwas klarer erklären?:

"Nach der Unschärferelation müssen sie einen mittleren quadratischen Impuls haben, der umso größer ist, je mehr wir versuchen, sie einzuschränken."

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Kann jemand den folgenden Teil etwas klarer erklären?:

"Nach der Unschärferelation müssen sie einen mittleren quadratischen Impuls haben, der umso größer ist, je mehr wir versuchen, sie einzuschränken."

Er verwendet die Heinseberg-Unsicherheit (HUP) für die Handbewegung. Er meint, wenn das Elektron einen kleinen Radius hätte, würde sein ΔxΔp>h/2π den Impuls dazu zwingen, sehr groß zu sein und es dem Elektron nicht erlauben, zu fallen und auf dem Zentrum der positiven Ladung zu ruhen.

Bitte lesen Sie meine Antwort hier Warum können Elektronen nicht in den Kern fallen? die Daten verwendet, um die Notwendigkeit der Erfindung der Quantenmechanik zu zeigen. Das HUP ist eine Folge der Kommutatoren in der Quantenmechanik.

Ist dx in diesem Fall der Abstand des Elektrons vom Kern?
Die Anziehungskraft ist das elektrische Feld, also ist r=0 dort, wo das elektrische Feld neutralisiert wird, also ist dx dieser Abstand. Mit Radius meinte ich den Radius einer Umlaufbahn um den Kern.

Nun, in der nicht-mathematischen, Heisenberg-artigen Interpretation der Unbestimmtheitsrelation hängt der Einschluss mit einer Lokalisierung des Teilchens zusammen, dh je mehr ein Teilchen eingeschlossen ist, desto kleiner ist es Δ X (mittlere quadratische Abweichung in Koordinaten oder Präzision, um es zu messen) ist. Dann, je größer die Δ P (mittlere quadratische Impulsabweichung) ist. Aber nehmen Sie dies mit einem Körnchen Salz. Die Deutung von Δ X Δ P ≥ ℏ 2 ist alles andere als einzigartig.

Bei der historischen Interpretation von Heisenberg ging es um Messung und die Unfähigkeit, sowohl Position als auch Impuls genau zu messen. Die Interpretation, die Sie in Ihrer Antwort verwenden, kommt der modernen ziemlich nahe, dh der Unmöglichkeit, Quantenzustände herzustellen, die sowohl in Position als auch im Impuls lokalisiert sind (der Stil von Robertson, um technisch zu sein). Ich würde also sagen, dass Feynman das sehr wahrscheinlich im Sinn hatte.
Quanteneffekte, die die elektrische Anziehung in einem Atom begrenzen
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