我們隨手扔出一塊石頭，石頭不管飛多高多遠，最終也會落到地面上來，即便飛得更高更遠的人造衛星最後的結局也是迴歸大地母親的懷抱，這是因為萬有引力的存在，我們扔出去的物體最終都會回到地球上。

但是同樣的問題卻沒有發生在原子內部，原子內部電子和原子核之間的萬有引力雖然微弱到可以忽略不計，但是它們之前有強大的電磁力，那為什麼電子最終卻沒有落到原子核上呢？

要回答這個問題，就要從頭說起了。

一、早期的原子模型

最早的原子模型是由英國科學家道爾頓提出，他認為原子就是一個堅硬的小球，而且不可再分，同種元素的原子的性質相同。

這個觀點基本是由道爾頓想象出來的，但是也非常接近實際情況了，如果不談物理，只談化學的話，這個觀點到現在為止也可以應用，不過這也僅僅是個假說，並沒有實驗驗證，後來支援這一觀點的玻爾茲曼因為和對手爭論，身心疲憊為此自殺，那麼原子的觀點是什麼時候才為人們認可的呢？這要等到愛因斯坦出現，1905年，就是傳說中的愛因斯坦奇蹟年，愛因斯坦關於布朗運動的一篇論文論證了原子的存在，後來，法國物理學家佩蘭根據愛因斯坦的論文做了實驗，證實了愛因斯坦的觀點，原子論才為人們廣泛接受，沒想到吧，今天耳熟能詳的原子居然直到愛因斯坦才被科學界認可，由此也可以想見愛因斯坦的偉大。

不過隨著科學的發展，道爾頓原子論的部分觀點也出現了問題，依照道爾頓的看法，原子是不可再分的，可是英國科學家湯姆孫發現了電子，這就說明原子是可以再分的，那麼原子內部是如何構造的呢？湯姆孫也憑空想象了一個模型，這倒是和道爾頓一樣，湯姆孫的模型叫做棗糕模型或者叫西瓜模型，大意就是電子均勻地分佈在原子內部，就象棗糕上的棗，西瓜中的西瓜籽一樣。

這個比喻太形象了，只要我們想想吃的棗糕和西瓜就可以大致了解這個模型，看來湯姆孫先生也是個吃貨啊。

不過湯姆孫的學生盧瑟福表示還是做個實驗驗證一下吧。這個不做實驗憑空想象出來的理論被打臉的太多了，為了驗證老師的理論，盧瑟福決定做一個實驗，這就是著名的α粒子散射試驗。

二、盧瑟福的實驗

α粒子就是氦原子核，由兩個中子和兩個質子組成，帶正電，品質足夠大，速度足夠快，這就是探究原子核內部的子彈啊。

盧瑟福用α粒子轟擊金箔，依照湯姆孫的理論，原子內部是均勻的，那麼穿過原子後的α粒子的偏轉角度應該大致相同，就好像對西瓜掃射，這個比喻不太恰當，應該是用機槍掃射一塊堅硬的鋼板吧，子彈基本上偏轉應該差不多，可結果呢？大部分α粒子幾乎不發生偏轉，非常少的阿爾法粒子發生了超過90°的偏轉，甚至還有的出現了150°的偏轉，這意味著什麼？

這意味著原子內部大部分空間都是空的，而中間有一個堅硬的核心，穿過空的空間的α粒子沒有發生偏轉，而碰到核心的粒子出現了大角度偏轉。

盧瑟福據此提出了原子行星模型，大意就是原子中電子圍繞原子核旋轉，電子帶負電，原子核帶正電，而且原子核極小，但集中了原子的幾乎所有品質。

這就是所謂的電子為什麼不掉入原子核問題的由來。在盧瑟福看來，原子核就象是太陽，而電子就象是行星，就這麼一直圍繞著原子核旋轉，那麼地球不是也沒有掉入太陽中嗎？他們之間的萬有引力都作為向心力維持圓周運動了，這個好像解決了問題，其實還沒有。

原子和太陽系不同的是原子是會釋放光譜的，釋放光譜就意味著能量逐步減少，能量逐步減少後，電子的速度就會降低，慢慢地就應該落到原子核上，還是用牛頓力學來解釋吧，我們用繩子栓一個小石塊做圓周運動，當我們不用力的時候，小石塊就會慢下來，回到圓心，當然不會回到圓心，因為還受到重力作用。

按照這種情況，電子就應該落到原子核上啊，可是這種情況並沒有發生，要是電子落到原子核上的話，我們的地球就會變成中子星，可是現在並沒有這種情況發生啊。

三、玻爾的量子革命

盧瑟福的學生玻爾感到這個歷史的重任落到了他的肩上，既然老師可以懟師爺，為什麼我不可以懟一懟老師呢？

玻爾提出了他的原子模型，大意就是電子在固定的軌道上執行，並不會輻射能量，就是不發射光，但是電子在躍遷到另一個軌道時，才會輻射能量也就是發光，但是躍遷之後，又繼續保持穩定，不再輻射能量，而且，關鍵是這個而且，這個躍遷是不連續的，必須是普朗克常數的整數倍，這就是量子論。

還是來打個比方吧。玻爾的原子模型中，電子就象在賽道上的汽車一樣，只能在固定的賽道上飛馳，當出現事故的時候，汽車會跳到內圈的賽道，這個時候就輻射電磁波或者叫發光，而跳到內圈跑道後，由於速度和半徑都發生了變化，這就是說汽車的動能已經降低了，其能量差就等於輻射出去的電磁波，反過來也一樣，要是吸收電磁波呢，電子就會跳到外圈跑道，這種從內圈跳到外圈或者外圈跳到內圈的過程就叫躍遷，不過注意啊，由於跑道中間有障礙物，汽車可是跳過去的，不是跑過去的，所以躍遷也不是連續的。

波爾的模型完美地解釋了電子為什麼不掉進原子核，偉大的量子論就此產生，物理學進入了一個新時代。

但是玻爾的模型也有問題，就是隻適用於氫原子模型，對於多原子模型並不合適，那怎麼辦呢？或者說真正的原子模型一個是什麼樣的呢？真正的原子模型應該是電子雲模型，就是電子隨機出現，出現在哪裡都是一種概率。

這就是電子的波粒二象性，或者說根本就沒有電子，存在的只是一種概率波。不過，這個模型的提出，就該那一群星星們登場了，一時間，泡利薛定諤海森堡德布羅意狄拉克波昂康普頓紛紛你方唱罷我登場，天空頓時星光燦爛。