Электрон одновременно вращается вокруг ядра и пронизывает его волной.

Электрон — это не частица на орбите, как когда-то представляли учёные, а квантовый объект, описываемый волновой функцией. Классическая модель Бора с электронами на чётких орбитах была заменена в 1920-х годах квантовой механикой, когда Шрёдингер, Гейзенберг и Дирак разработали математический аппарат для описания атомов. Согласно современному пониманию, электрон существует в виде облака вероятности — орбитали, где электронная плотность максимальна в определённых областях пространства, но сама по себе частица может быть обнаружена практически где угодно вокруг ядра, пусть и с разной вероятностью. Почему это важно? Представление об орбиталях стало фундаментом квантовой химии и объяснило структуру периодической таблицы элементов. Благодаря этому мы понимаем природу химических связей, предсказываем поведение молекул и создаём новые материалы — от полупроводников в электронике до катализаторов в промышленности. Без концепции облака вероятности была бы невозможна современная наноэлектроника и разработка лекарств. Особенность электрона в том, что он демонстрирует корпускулярно-волновой дуализм: при одних условиях ведёт себя как частица, при других — как волна. Размер орбитали атома водорода (первый боровский радиус) составляет около 0,05 нанометра.