Así que mi estúpida pregunta es: sabemos que en el modelo clásico de un átomo hay un núcleo en el centro y un electrón que gira a su alrededor en órbitas numeradas de 0 a infinito. Así que según esto un átomo debe tener un espacio infinito para acomodar infinitas órbitas. ¿Cómo es esto posible y en qué me estoy equivocando?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Incluso en el modelo clásico, una cantidad infinita de niveles no significa necesariamente que ocupe una cantidad infinita de espacio. Se puede dividir cualquier distancia finita en infinitos bits (por ejemplo, $1 = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \ldots$ ). EDIT: Me había olvidado de la $r\sim N^2$ relación que el OP menciona a continuación, así que sí, aunque lo anterior es cierto, en la teoría clásica el tamaño del átomo irá al infinito para $N\rightarrow\infty$ .
Sin embargo, el átomo es no clásico. Más bien, la posición de su electrón se describe mediante una función de densidad de probabilidad que es distinta de cero a todas las distancias, incluso para el nivel del suelo, aunque se reduce rápidamente a cero para la mayoría de los fines prácticos. Así que tu preocupación sigue estando justificada: En cierto sentido, el átomo hace ocupan todo el Universo.
Dado que en realidad el átomo es infinitamente grande, cualquier definición práctica de su tamaño debe ser arbitraria, y de hecho existen varias definiciones, que sin embargo son del mismo orden de magnitud, aproximadamente un Ångström. Del artículo de Wikipedia sobre el tamaño de un átomo : "Tres definiciones ampliamente utilizadas del radio atómico son el radio de Van der Waals, el radio iónico y el radio covalente".
