Некоторые орбитали электронов в атомах имеют причудливую форму, например в виде гантели. Как учёные догадались ?

Answer 1

Полагаю, из решения уравнений для минимальной энергии. Любая система стремится занять положение с минимальной энергией, что обуславливает поведение и электронов тоже, например, при построении связей, или выборе орбитали. А вот как такие уравнения выглядят для квантовых систем - это вопрос к физикам-теоретикам, такое нарыть не так просто.