Un gas consiste en átomos (o moléculas) que tienen suficiente espacio para moverse, chocar y rebotar entre sí. Si ese gas se comprime, los átomos se acercan, hasta que en algún punto solo hay una pequeña cantidad de espacio para que los átomos se aprieten entre sí (líquido) o no haya espacio (sólido). A veces, los sólidos se pueden comprimir un poco más para causar una reorganización más eficiente de los átomos.
Sin embargo, debemos hacer tres condiciones: (a) El espacio no está realmente vacío, solo tiene una probabilidad cercana a cero de que un electrón esté allí. (b) El concepto de átomos o moléculas en contacto, solo significa que sus orbitales de electrones están tan cerca que se repelen muy fuertemente si hay un intento de apretarlos más. No hay límite real “duro”. Pero la fuerza repulsiva aumenta al sexto poder de su separación. (c) Incluso en un sólido, los átomos no son estacionarios: se mueven y vibran.
Cuando los átomos son parte de una colección masiva de materia, la gravedad colectiva puede causar una compresión adicional que exprime los electrones, permitiendo que los núcleos se compacten formando una estrella de neutrones. Y con una compresión de gravedad aún mayor, la estrella de neutrones puede colapsar para formar una estrella de quark (aún hipotética). Luego, finalmente, con aún más compresión por gravedad, los quarks colapsarían y se formaría un agujero negro.
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