Por la mecánica cuántica. Los átomos en los sólidos forman ‘enlaces’ entre sí al compartir sus electrones. Cuando aprietas un sólido demasiado fuerte, los electrones se acercan.
Ahora puede pensar que esto provocaría la repulsión de Coulomb y evitaría que los electrones se acerquen más. Sin embargo, esta no es la imagen correcta porque el electrón también siente una fuerza atractiva desde el núcleo cargado positivamente del átomo vecino, que ahora también está más cerca.
Los electrones poseen otra propiedad mecánica cuántica llamada espín. Este giro está conectado a cómo un grupo de electrones interactúa entre sí, mecánicamente cuánticamente. Se puede demostrar que si el giro de una partícula es medio entero (unidades de h), se agruparán: no pueden tolerar estar en el mismo lugar. Estas partículas se llaman fermiones y el electrón es quizás el fermión más famoso. (También hay objetos fascinantes llamados bosones y anyons, pero eso es para otro día).
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Entonces, cuando acercas los átomos lo suficiente, los electrones comienzan a sentirse y se repelen. Esto se llama repulsión de Pauli, y es la razón por la cual los sólidos se sienten difíciles de exprimir.
Por otro lado, la interacción de Coulomb entre electrones y átomos los mantiene unidos y evita que los átomos se alejen demasiado el uno del otro.
Una combinación de repulsión de Pauli y atracción de Coulomb es lo que hace que un sólido, sólido.
El potencial general de un átomo en función de la distancia se ve a continuación. Este es el famoso potencial de Lennard-Jones.