Como se vio en Cosmos, Episodio 5, si la materia nunca se toca, ¿cómo una materia corta a otra, por ejemplo, un cuchillo cortando una cebolla?

Excelente pregunta

Los átomos del cuchillo están unidos por fuerzas electrostáticas. La fuerza que mantiene esos átomos juntos es muy fuerte, que es lo que hace que el metal sea tan fuerte (y por qué los cuchillos están hechos de metal, en lugar de, por ejemplo, cera). El borde del cuchillo tiene un área de contacto muy pequeña con la cebolla (que es la punta completa de un cuchillo), por lo tanto, cuando presiona el cuchillo, concentra esa fuerza en una gran presión a lo largo de esa área de contacto.

Las fuerzas eléctricas entre los átomos del cuchillo repelen las fuerzas eléctricas que mantienen unidas las moléculas de la cebolla. A medida que crece la presión, un conjunto de fuerzas tiene que ceder, y son los enlaces orgánicos mucho más débiles que forman la cebolla los que pierden. Las fuerzas repulsivas empujan los enlaces orgánicos dentro de la cebolla hasta que se rompen, y las moléculas rotas se separan, dividiendo el sólido en dos cuerpos separados. Pero esta fuerza que los divide es técnicamente la fuerza entre los átomos metálicos, ya que los núcleos de los distintos átomos nunca entran en contacto directo.

Y sí, todo eso sucede cada vez que picas cebollas para la cena. Y algunas personas todavía piensan que la ciencia es aburrida.

Las fuerzas electromagnéticas entre las moléculas en el cuchillo son más fuertes que la cebolla.

Y dado que las moléculas no pueden estar demasiado juntas entre sí debido a la misma fuerza, y estás forzando el cuchillo hacia la cebolla, algo tiene que romperse y tiende a ser los enlaces más débiles.

A esa escala, “cortar” simplemente significa empujar lo suficiente como para debilitar la repulsión electromagnética.

¿Alguna vez has visto aire comprimido mover objetos sólidos? Campos de fuerza invisibles!