Si los átomos están vacíos, ¿por qué los cuerpos son compactos?

Se puede decir que los átomos están muy vacíos. Para hacernos una idea de lo “huecos” que son es conveniente ampliar su tamaño hasta traerlos a una escala más parecida a la nuestra.

Pongamos que el núcleo de un átomo es del tamaño de un grano de arroz, donde se concentrará el 99.9999% de la masa atómica.

Pues bien, a esta escala la nube de electrones que completa el átomo crearía una esfera que ocuparía el tamaño del Camp Nou. A escalas planetarias, el símil sería el de un planeta formado por una nube de gas del tamaño de la tierra (los electrones) rodeando un núcleo sólido del tamaño de un balón de futbol donde se concentra básicamente toda su masa. Sería un planeta bien vacío.

Entonces, si estamos hechos de átomos, ¿por qué no podemos atravesar paredes? ¿O cómo podemos llenar una cuchara de lentejas? La respuesta está en cómo interaccionan los átomos entre ellos. La interacción interatómica predominante es la eléctrica, no la gravitatoria que rige el movimiento planetario.

Los átomos sienten fuerzas atractivas entre la carga negativa de la nube de electrones y la positiva del núcleo, pero también repulsivas entre nubes de electrones de átomos cercanos. En un sólido, por ejemplo, los átomos se ordenan en redes cristalinas por el equilibrio entre estas dos fuerzas.

Si dos átomos se acercan mucho, la repulsión entre las nubes de electrones hace que se repelan.

A una distancia suficientemente cercana, la interacción neta puede ser atractiva pero, si se acercan más, la repulsión entre nubes predomina y los átomos se repelen, determinando una posición de equilibrio.

Esa misma repulsión actúa cuando tratamos de acercar demasiado dos cuerpos: las nubes de electrones de sus átomos actúan como pantallas electrostáticas que se repelen e impiden la penetración mutua. Y nosotros lo sentimos perfectamente cuando chocamos contra una pared.

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