Efectos cuánticos que limitan la atracción eléctrica en un átomo

De un texto de Richard Feynman:

Usted sabe, por supuesto, que los átomos están hechos con protones positivos en el núcleo y con electrones en el exterior. Usted puede preguntarse: “Si esta fuerza eléctrica es tan terrible, ¿por qué los protones y los electrones no se colocan uno encima del otro? Si quieren estar en una mezcla íntima, ¿por qué no es aún más íntima? La respuesta tiene que ver con los efectos cuánticos. Si tratamos de confinar nuestros electrones en una región que está muy cerca de los protones, entonces, de acuerdo con el principio de incertidumbre, deben tener un momento cuadrático medio que es mayor cuanto más tratamos de confinarlos. Es este movimiento, requerido por las leyes de la mecánica cuántica, el que evita que la atracción eléctrica acerque las cargas.

¿Alguien puede explicar la siguiente parte de una manera un poco más clara?:

"de acuerdo con el principio de incertidumbre, deben tener un momento cuadrático medio que es mayor cuanto más tratamos de confinarlos"

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¿Alguien puede explicar la siguiente parte de una manera un poco más clara?:

"de acuerdo con el principio de incertidumbre, deben tener un momento cuadrático medio que es mayor cuanto más tratamos de confinarlos"

Está saludando con la mano utilizando la Incertidumbre de Heinseberg (HUP). Quiere decir que si el electrón tuviera un radio pequeño, su ΔxΔp>h/2π obligaría a que el momento fuera muy grande y no permitiría que el electrón cayera y descansara en el centro de carga positiva.

Lea mi respuesta aquí ¿ Por qué los electrones no pueden caer en el núcleo? que utiliza datos para mostrar la necesidad de inventar la mecánica cuántica. El HUP es una consecuencia de los conmutadores en la mecánica cuántica.

¿Es dx la distancia del electrón al núcleo en este caso?
La atracción es el campo eléctrico, entonces r=0 es donde el campo eléctrico se neutralizará, entonces dx es esa distancia. por radio me refiero al radio de una órbita alrededor del núcleo.

Bien, en la interpretación no matemática, tipo Heisenberg, del principio de incertidumbre, el confinamiento está relacionado con una localización de la partícula, es decir, cuanto más confinada está la partícula, más pequeña es la partícula. Δ X (desviación cuadrática media en coordenada o precisión para medirla) es. Entonces, cuanto más grande sea Δ pag (desviación cuadrática media en el impulso) es. Pero toma esto con pinzas. La interpretación de Δ X Δ pag ≥ ℏ 2 está lejos de ser único.

La interpretación histórica de Heisenberg trataba sobre la medición y la incapacidad de medir tanto la posición como el impulso con precisión. La interpretación que usa en su respuesta es bastante cercana a la moderna, es decir, la imposibilidad de preparar estados cuánticos localizados tanto en posición como en momento (el estilo de Robertson es técnico). Así que diría que eso es muy probablemente lo que Feynman tenía en mente.
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