Wenn aus 1 Proton und 1 Elektron ein Wasserstoffatom wird?

Um die Schrödinger-Gleichung zu lösen, konstruieren wir den Hamilton-Operator des Systems, das lautet:

H ^ = K ^ + v
So weit, ist es gut. Was mich stört, ist der konzeptionelle Ansatz. Gehen wir davon aus, dass im Universum nichts anderes existiert als 1 Proton und 1 Elektron? Das heißt, wenn sich das Elektron und das Proton annähern, würden sie auf nichts anderes stoßen. Wenn dies der Fall ist, dann macht es keinen Sinn, weil es nicht realistisch ist. In einem realen Szenario um ein Wasserstoffatom herum gibt es N A andere Moleküle. Oder nehmen wir an, dass sich ein Proton und ein Elektron nahe genug sind, dass wir ihre Wechselwirkungen mit allem anderen vernachlässigen können? Oder gehen wir von einem Wasserstoffatom aus und wenden quantenmechanische Postulate an? Ich denke, es ist eine dumme Frage, aber ich kann keine Antwort finden.

Was an dieser Frage ist spezifisch für die Quantenmechanik oder das Wasserstoffatom? Können Sie nicht dasselbe über die Anwendung des klassischen Kepler-Problems (dh des Zwei-Körper-Problems) auf das Sonnensystem fragen? Stört es Sie da nicht, dass wir so tun, als gäbe es außer der Sonne und dem Planeten, den wir gerade betrachten, keine anderen Planeten oder Körper?
@Wie gültig ist es, so zu tun, als gäbe es keine anderen Planeten oder Körper?

Antworten (1)

Es ist keine dumme Frage, und die Antwort ist ziemlich interessant. Das Schlüsselkonzept hier ist Skalierung . Denken Sie an das Wasserstoffatom, der Durchmesser des Kerns liegt nahe an der Femtometerskala 10 − 15 m, während die volle Größe des Atoms um die Amstrong-Skala liegt 10 − 10 M . Das Verhältnis beträgt grob gesagt 5 Größenordnungen. Riesig. Nun wissen wir, dass der Kern aus einem Proton besteht und das Proton aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark, Gluonen und anderem Zeug. Gehen Sie nun zurück zum Elektron, das auf der Amstrong-Skala lebt, sich dreht, möglicherweise Photonen absorbiert und emittiert, oszilliert usw. um den sehr sehr sehr winzigen kleinen Kern, den es kaum sehen kann. Der Punkt ist, dass das Elektron weder die Quarks noch die Gluonen sieht, sondern nur eine anziehende Kraft spüren kann, die von den Kernen ausgeht, und das ist es, was ausreicht, um die Physik des Wasserstoffatoms auf der Amstrong-Skala zu beschreiben. Dasselbe passiert zum Beispiel mit der Raumzeit, in unserem täglichen Lebensmaßstab ist die Newton-Theorie des flachen Raums eine gute Annäherung, aber wenn wir zu größeren Maßstäben gehen, können wir beginnen, die Krümmung der Raumzeit zu spüren, und wir müssen die Einstein-Theorie anwenden.

Danke für die Antwort. Es klärt einiges. Aber irgendwas verstehe ich immer noch nicht. Gehen wir davon aus, dass das Universum nur aus diesen beiden Teilchen besteht, wenn wir die Gleichung lösen, oder nehmen wir a posteriori an, dass wir ein einzelnes Atom haben? Vielen Dank im Voraus.
A priori. Wir können die Theorie des ganzen Universums leider nicht lösen C:
Wenn aus 1 Proton und 1 Elektron ein Wasserstoffatom wird?
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