Что происходит в месте прикосновения
На поверхности стола и кожи нет ровных стенок из отдельных твёрдых шариков. Там находятся атомы, окружённые электронными облаками. Когда палец приближается к столу, эти облака начинают заметно взаимодействовать ещё до того, как ядра атомов окажутся совсем близко.
Часть сопротивления возникает из-за электрического отталкивания одноимённых зарядов. Важна и квантовая особенность электронов: принцип Паули не позволяет двум одинаковым электронам занять одно и то же квантовое состояние. При сильном сжатии электронные облака приходится перестраивать, а это требует энергии. Поэтому поверхности сопротивляются дальнейшему сближению. Принцип Паули не отдельная механическая пружина, но вместе с электрическими взаимодействиями он помогает объяснить, почему вещество сохраняет объём и форму.
Как это ощущается как твёрдая поверхность
Стол и палец всё же немного деформируются. Атомы смещаются, химические связи в материалах слегка растягиваются или сжимаются, а возникшее напряжение передаётся соседним атомам. Так сила от поверхности стола доходит до тканей пальца. Рецепторы в коже реагируют на деформацию и давление, а нервная система распознаёт это как прикосновение.
Иными словами, «контакт» — не столкновение двух непроницаемых оболочек. Это взаимодействие, которое не даёт атомам поверхностей сблизиться намного сильнее. Твёрдость стола ощущается потому, что микроскопическое сопротивление атомов превращается в силу на коже: палец чуть сплющивается, стол едва прогибается — и дальше рука уже не проходит.
