“Perbandingan ukuran inti atom dengan jari-jari orbit elektron adalah 1:10.000, kira-kira seperti sebutir kelereng di tengah lapangan sepak bola, sehingga sebagian besar atom merupakan ruang kosong!”
Tunggu dulu, tunggu dulu.
Di mana pun kalian menemukan kalimat serupa di atas, ketahuilah bahwa itu adalah sebuah pemahaman yang keliru. Sayangnya, pemahaman semacam itu masih sering diajarkan di bangku sekolah bahkan di beberapa perguruan tinggi, begitu pula pada beberapa buku sains populer. Padahal sebenarnya,
An atom is NOT mostly empty.
Ada sebuah deskripsi yang cukup menyesatkan mengenai elektron. Elektron seringkali dideskripsikan sebagai sebuah titik yang sangat kecil yang mengorbit inti atom dengan jari-jari tertentu, seperti ilustrasi di bawah:
Memang benar jika dikatakan sebuah elektron menempati ruang sebagai sebuah titik yang sangat kecil, namun JIKA DAN HANYA JIKA kita mengukurnya. Dalam kondisi alami alias tidak dilakukan pengamatan, elektron ada sebagai fungsi gelombang dan bisa berada di mana saja di sekitar inti atom. Sebuah atom dipenuhi oleh elektron yang tersebar di sekitar inti sebagai awan-awan probabilitas yang disebut orbital elektron. Sebuah elektron bukan lagi sebuah titik kecil di pinggiran lapangan sepak bola, melainkan memenuhi seluruh lapangan sepak bola! Jadi mulai sekarang, jika ditanya atau harus membayangkan bagaimana atom itu, bayangkanlah inti atom yang dikelilingi oleh awan-awan elektron sehingga elektron bukan lagi sebuah titik kecil yang mengelilingi inti pada radius tertentu.
Tunggu, tunggu. Bagaimana mungkin sebuah partikel (dalam hal ini elektron) bisa berada di mana saja seperti awan padahal ukurannya sangatlah kecil?
Begitulah konsekuensi dari dualitas gelombang-partikel yang dimiliki oleh elektron. Elektron merupakan partikel sekaligus gelombang dalam satu waktu. Elektron bukanlah partikel ataupun gelombang: elektron adalah partikel sekaligus gelombang. Ini kalo dibahas bisa jadi satu artikel panjang sendiri 😆
Jika elektron serupa awan-awan, bagaimana bisa diketahui ukuran atom dan besarnya jari-jari orbit elektron?
Fisika kuantum berbicara menggunakan bahasa probabilitas atau statistik. Jika kita mencoba melakukan pengamatan untuk mengetahui posisi elektron, SERING KALI kita akan menemukan elektron pada daerah yang sekian ribu kali lebih besar dari ukuran inti atom tersebut. Maksudnya, jika dilakukan pengukuran berulang, sebagian besar hasilnya akan menunjukkan nilai tertentu. Pada nilai tertentu tersebut, probabilitas menemukan elektron sangat besar dibanding pada nilai lainnya, sehingga dari situlah disimpulkan besarnya jari-jari orbit elektron adalah sebesar nilai tertentu tersebut. Ringkasnya, orbital elektron didefinisikan sebagai keadaan yang paling mungkin dapat ditemukan sebuah elektron JIKA dilakukan pengamatan.
Sudah segini dulu. CMIIW~ 
no longer human 