Как взаимодействуют тела при соприкосновении? На уровне квантовой физики.

Question

Как взаимодействуют тела, когда упираются друг в друга.
Какими силами? Какими частицами? Почему не "проваливаются" друг в друга, если расстояние между атомами есть?

Answer 1

Крайне мало кто знает, но это не электромагнитные силы.
Действительно, если рассмотреть поляризацию, вызываемую взаимодействием атомов и молекул друг с другом, то очевидно, что она всегда вызывает лишь притяжение.
Отталкивание обусловлено чисто квантовыми эффектами: совокупностью принципа Паули и сотношением неопределенностей Гейзенберга.
Неопределенности Гейзенберга вызывают нечто напоминающе упругость для волновых функций - их расплывание в пространстве. Чем меньше волновая функция, тем быстре она расплывается, так как больше неопределенность по импульсу. Именно поэтому электроны не падают на ядро, а лежат на нем неким объемным облаком.
А вот принцип Паули не дает всем электронам лежать в одном и том-же месте. Из-за принципа Паули электроны находящиеся в одном месте обязаны имет другой спин, либо другой импульс. Спина всего два и часто нужное место уже содержит пару электронов. Поэтому при касании электронных облаков электроны вынуждены изменять импульс. Самый низкий импульс разумется уже занят, поэтому им приходится занимать состояние с боле высоким импульсом, а следовательно, и энергией. Градиент энергии требуемой на преодоление расстояния и является механической силой, обуславливающей отталкивание атомов.