2025年09月12日

中心力場の問題 なあぁにぃぃみつけちまったな

ニュートンの重力、クーロン力など中心力場である。ニュートンの方程式を数値計算して起動を描くと次のようになる。

 

image

一例である。初期値を決めて計算するとこういうのが出る。初期値に依っては真円。グルリンコして中心にドッカーン。中心に引かれつつも、そのまま通り過ぎていずこへーーー。

つまり、初期値によって変わる。

ここで水素原子を考えてみる。ボーアの水素原子モデルでは電子は円運動していてクーロン力で核に引っ張られ、それが遠心力と釣り合って円運動するというものだ。

しかーし、それは定常での話である。そもそも核は陽子であって正電荷である。まだ、電子を束縛していないときに、電子はどのようにして円運動に入るのか?  
電子が円運動になるには上のシミュレーションのように適した初期値である場合である。つまり、陽子が1個あって周囲の遠いところに電子が1個あるとして、電子は陽子に引っ張られて接近するのだが、それが円運動になるとは限らないのである。
うーん。すると陽子が電子を束縛する仕組みはどうなっているのだろう。
てなことはニュートン力学、電磁気学、ボーアの水素原子モデル(前期量子力学)では説明できないのである。
ボーアの水素原子モデルは電子が円運動状態にあるところから始める。

よーし、ここはチャッターズに訊こう。てなわけで量子論へ進むのである。どや。

posted by toinohni at 11:19| 東京 ☁| Comment(0) | 物理科学雑学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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