Как электрон перепрыгивает через «промежутки» на своей орбите?

Орбитали, которые недавно наблюдались для атома водорода , являются вероятностными распределениями. Эти орбитальные распределения вероятностей были рассчитаны с использованием квантово-механических решений уравнения Шредингера, которые дают волновую функцию, а квадрат волновой функции представляет собой распределение вероятности обнаружения электрона в этом (x, y, z, t). Последнее является основным постулатом квантовой механики. Постулаты интерпретируют/связывают математическую модель с физикой.

Распределения вероятностей одинаковы как в классической, так и в квантовой механике. Они отвечают на вопрос «Если я брошу игральную кость 100 раз, как часто она выпадет шесть», на «если я измерю (x, y, z, t) электрона, как часто будет выпадать это конкретное значение». Таким образом, нет проблемы перемещения электрона вокруг узлов. Когда не наблюдается, просто существует вероятность нахождения в том или ином измеренном узле.

Как заметили другие, это идет вразрез с нашей классической интуицией, которая развивалась в результате наблюдений на расстояниях, превышающих нанометры. При размерах ниже нанометров, где орбитали имеют смысл, человек находится в квантово-механическом режиме и должен развить соответствующее интуитивное представление о том, как ведут себя элементарные частицы.

Иногда работает представление об электроне как о маленьком шарике, который движется как бильярдный шар. Но это терпит неудачу достаточно раз, чтобы сделать вывод, что это неправильно. Это один из тех случаев, когда if не получается.

Волновая функция показывает, где мог бы быть обнаружен электрон, если бы для его обнаружения был проведен эксперимент. Это не то же самое, что сказать, что электрон действительно находится в определенном месте в определенное время. Один из способов взглянуть на это — думать о волновой функции как о поле, представляющем сам электрон. Поле электрона существует везде и везде есть амплитуда. Но взаимодействия происходят в определенных точках. Если у меня есть какая-то измерительная система, она должна взаимодействовать с электроном, и это взаимодействие происходит в местах, которые я мог бы идентифицировать.

Маленьких шариков нет. Нет ничего, что пересекало бы эти линии нулевой амплитуды.

Я не знаю, насколько хорошо эта картина подтверждается теорией, но она должна быть на шаг ближе к тому, что говорят нам наши теории, чем модель бильярдного шара.

Как говорит Гарип, электроны не являются дискретными частицами, а скорее существуют как мазок (облако) с наибольшей интенсивностью их существования в пространствах, так описываемых волновой функцией. Теперь весь электрон должен взаимодействовать одновременно, поэтому, когда происходит взаимодействие (измерение, химическая реакция и т. д.), волновая функция электрона также изменяется, отражая то, как он существует во время и после взаимодействия.

«Пробелы» — это просто области с меньшей вероятностью.

Электроны могут существовать где угодно, и я имею в виду где угодно, НО вероятность того, что вы найдете их за пределами «капли», настолько мала, что это выглядит как щель. Представьте синусоидальную и косинусоидальную волны на одном графике. Когда оба графика пересекают 0, это выглядит как разрыв, но может случиться вероятность того, что и синус, и косинус равны 0. Картинки, которые вы видите, предназначены для простого визуального представления очень сложного процесса, и пытаться понять его, не изучая, будет очень сложно.

Моделирование волновых функций электрона на разных орбиталях. Это просто представитель того, чем может быть электрон в атоме.

Потому что материальная частица исчезает и становится волной (энергией) и вновь появляется как частица, поскольку электрон, как и свет, имеет двойную идентичность, частица и волна.