Ich habe mich gefragt, warum Elektronen Protonen umkreisen und nicht Protonen Elektronen umkreisen.
Mein erster Gedanke war, dass es an der geringen Gravitationsanziehung zwischen ihnen lag, die dazu führen würde, dass die Umlaufbahn sehr nahe am Proton (oder Kern) liegt. Die einzige andere Idee, die ich hätte, ist, dass die starke Wechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen etwas damit zu tun hat.
Ich habe gehört, dass die eigentliche Antwort auf etwas in QM zurückzuführen ist, habe aber die eigentliche Erklärung nicht gesehen. Die einzige Beziehung zu QM, die mir einfällt, ist, dass die Atomorbitale aufgrund des Spins eines Protons und der Tatsache, dass es sich um Fermionen handelt, etwas ähnlich sein sollten. Haben Protonen die gleichen Arten von Orbitalen, die nur durch das Potential der starken Kraft begrenzt sind?
Eine verwandte Frage, die auftauchte, als ich darüber nachdachte, war auf eine Gravitationswechselwirkung zurückzuführen: Haben Umlaufbahnen zwischen Protonen und Elektronen eine merkliche Rotation untereinander (da die Sonne die Erde umkreist, genauso wie die Erde die Sonne umkreist) oder gibt es einen Beitrag dazu? hat dies im Wesentlichen durch die Unsicherheit des Orts des Elektrons (und möglicherweise auch des Protons) zunichte gemacht?
Technisch gesehen umkreisen Elektron und Proton beide den Schwerpunkt des Systems, sowohl in der klassischen als auch in der Quantenmechanik, genau wie in Gravitationssystemen.
Sie finden die gleiche Dynamik für das System, wenn Sie annehmen, dass sich Proton und Elektron unabhängig voneinander um das Baryzentrum bewegen, oder wenn Sie in ein Ein-Körper-Problem eines einzelnen "Teilchens" mit reduzierter Masse umwandeln
Die kurze Antwort lautet: Protonen sind viel schwerer (1800-mal) schwerer als Elektronen. Das macht sie (ungefähr) zum Massenmittelpunkt des Systems, weshalb Elektronen die Protonen umkreisen und nicht umgekehrt.
Der Begriff „umkreisen“ bedeutet jedoch im Wesentlichen etwas Quantenhaftes. Dies ist der Grund für die Stabilität des Atoms (Elektronen strahlen ihre Energie nicht ab und fallen folglich auf die Kerne) und auch das, was Sie wahrscheinlich mit "die eigentliche Antwort liegt an etwas in QM" gemeint haben.
QMechaniker