Если бы электроны не вращались бы вокруг атомного ядра, то они бы упали на ядро? И почему электрон в системе атом

Question

далеко не всегда тратит энергию на излучение фотонов? Хотя тело излучать может излучать электромагнитные волны в вакуме, пока полностью не "остынет" ?

Answer 1

1) Если отталкиваться от представлений классики, то да.
Если точка движется по криволинейной траектории, то она движется с ускорением.
Согласно уравнениям Максвелла, заряд, движущийся с ускорением, излучает ЭМ волны. ЭМ волны переносят энергию. То есть электрон, вращаясь во круг ядра, должен отдавать энергию во вне. Меньшая энергия сответствует меньшему радиусу вращения электрона во круг ядра. То есть, излучая энергию, электрон будет падать на ядро.
2) Согласно квантмеху, не все так просто. При больших скоростях и радиусах вращения это так, электрон излучает. Но сейчас мы знаем, что для электрона в поле ядра доступны только некоторые дискретные значения энергии. А, значит, и для дальнейшего понижения энергии в поле ядра электрон должен излучать вполне конкретный квант. И у него есть ненулевая интенсивность вероятности его излучения. То есть рано или поздно электрон спонтанно излучает этот квант, и падает на другой, боле низкий уровень энергии. Есть основное состояние электрона в поле ядра. Энергия меньше электрону недоступна, а потому электрон, оказавшись в этом состоянии, не в состоянии излучать.

Вращаются ли электроны? Это вопрос интерпретации и определение слова "вращение".
С одной стороны, траектории у электрона уже нет. Есть вероятность оказаться там-то или там-то.
А с другой стороны, мы можем посчитать плотность потока вероятности для электрона в одном из состояний атома. Окажется, что электрон обладает и импульсом и скоростью, и моментом импульса относительно ядра.