在玻尔的量子论中，电子并不是围绕着原子核快速地随机移动的。相反，它们穿越无形的球面，且这些球面间隔的距离是特定的。玻尔把这些球面称为“电子壳层”，但很明显他应该称之为“玻尔比特”(1)。
玻尔设想的原子是一个三维的太阳系，这是人们至今还在绘制的原子图像。然而，电子和行星的区别在于，行星能够以它喜欢的任意距离绕太阳运行。引力在空间的每一点都起作用，并随着距离的增大而平稳地减小。所以只要以正确的速度避免被吸过去，行星就能够在任意轨道上运行。
但电子壳层不同。电子不能吸收任意的能量，因为能量被分割成特定的值（我们说电子壳层是量子化的）。
低能量的电子固定在靠近原子核的壳层上，但如果它吸收一个光子，就会获得推力，从而绕着更远的壳层轨道运行。假设壳层之间的距离是固定的，只允许一定能量的跃迁，那么就只有特定的光束能与特定的原子相互作用。
假设两个壳层之间的距离是20eV。如果电子吸收一个20eV的光子，它就能完美地跃迁，但如果我们向原子发射19eV的光子，就什么也不会发生。原子中不允许发生19eV的跃迁，因此光子会继续穿过，就好像原子不在那里一样。
这意味着两个壳层之间的电子不存在中间能量值。因此，当电子吸收一个光子并跃迁到更高的壳层时，它不会通过中间的“真空地带”。它显然是瞬间从内壳层跳到外壳层的，这就是所谓的“量子跃迁”。我并不是说电子在壳层之间瞬间移动……但看起来就是这样。
量子跃迁是指电子从一个壳层消失，出现在下一个壳层，并在这个过程中吸收一个光子（如果获得能量）或释放一个光子（如果失去能量）。具有讽刺意味的是，“量子跃迁”一词在日常生活中往往意味着巨大的变化，但它实际上指的是可能发生的最小改变。
玻尔不确定为什么电子在特定的能量轨道上运行，而且还产生量子跃迁。但这解释了他想要的东西，所以他把一堆想法混杂在一起，决定不要想太多。
从本质上讲，玻尔利用现有的物理概念做了一幅拼贴画，就像一个孩子从父母的日用织品柜偷布料，然后把它们粘在一起，形成了真实但丑陋的画面。而且，由于没有人能做得更好，所以所有人都接受了，并把它贴在自己的冰箱上。
玻尔这样回答
无论如何，量子跃迁的确解释了一些非常重要的事情。质子对其电子有吸引力，在我们前面看到的光电效应中，电子必须克服这种吸引力。我们把粒子的这种相互吸引的属性称为“电荷”，它有两种不同的形式，分别是正电荷（质子）和负电荷（电子）。带相同电荷的粒子相互排斥，就像磁铁的同名磁极一样；而带相反电荷的粒子相互吸引。
从本杰明·富兰克林和他的风筝-雷电实验开始，人们就知道了电荷（顺便说一句，这是个真实的实验，而不是什么都市传说）。[5]电荷究竟是什么，现在这个问题变得很复杂（我们将在第12章弄清楚）。但无论你知不知道是什么导致了电荷的复杂性，它都提出了一个很好的问题：如果电子携带的电荷与质子的相反并且吸引质子，那么为什么电子不会螺旋式地飞向原子核使原子萎缩？为什么原子不会灭亡？
玻尔的回答是，那将违背能量量子化的原理。靠近原子核的、最低壳层的电子，处于能量阶梯的最底层，它吸收任何能量值都不可能向内偏移。
一旦电子处于最低壳层，失去能量的唯一方法就是彻底摆脱能量阶梯，简单地说就是湮灭。电子可能拼命地想要往原子核移动，但能量量子化的原理比电荷吸引法则更深层、更本质。
电子之王
量子论刚开始在欧洲萌芽的那段时间，粒子物理领域无可争议的领袖是英国物理学家J.J.汤姆孙—他不仅指出电子带负电荷，还最早发现了电子。
今天，汤姆孙的骨灰被埋在艾萨克·牛顿旁边。在剑桥大学，物理系位于J.J.汤姆孙大道。哦，他还被授以爵位。他也获得了诺贝尔奖。他的六个学生也是如此。
