Atomlar ve atom altı parçaları doğrultusunda küçülerek devam eden parçacıklar neden küre şeklindedir?

Bildiğim kadarıyla atomaltı parçacıklar küre şeklinde değil. Daha ziyade olasılık bulutları ve dalgaları şeklindedirler (orbital). Atomaltı parçacıkların hacmi sıfırdır yani 3 boyutlu olamazlar. Ama atomlar bu küçük parçacıklardan farklı olarak küre şeklindedir. Bunun sebebi temel kuvvetlerin (mesela zayıf nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvet) her yöne dağılabilmesi özelliğidir. Bu özelliğin mümkün olabileceği tek geometrik şekil küredir.

Kuantum fiziğinde gündelik hayattaki fizik gibi keskin sınırları olan geometrik şekiller pek görülmez. Bu tarz parçacıkları iyonlaşmış halde düz bir hareket yapıyorsa hiç bir hacmi olmayan tek bir noktayı merkez almış bir olasılık dalgası, çekirdek ve ya atom yörüngesi gibi bir yerde ise keskin sınırları olmayan belli bölgelerde yoğunlaşmış elektron bulutu olarak düşünebiliriz.

Küre en az yüzey alanıyla en çok hacme sahip olma, merkez noktasına her yerden eşit uzaklıkta olma ve istisnasız her eksenden simetrik olması ile insan gözüne estetik gelen en temel geometrik şekillerden biridir. Karmaşık kuantum denklemlerini kağıta aktarmak zor bir iş olduğu için genellikle daire ve küre gibi şekiller tercih edilir.

Atomlar en dış katmanı S orbitali değilse şekilleri küre şeklinde olmak zorunda değildir. Örnek olarak internette D orbital geometrisini araştırabilirsiniz