La materia está compuesta por átomos y estos a su vez de protones y neutrones en el núcleo; mientras que los electrones, muchísimos más pequeños que el anterior, “danzan” de manera perpetua en zonas muy específicas llamadas orbitales. De hecho, gran parte de lo que nos enseñan en el colegio sobre que los electrones están dando vueltas “como planetas” alrededor del núcleo es falso. Es mucho más preciso imaginarse a los electrones como un enjambre de abejas o de pájaros cuyos movimientos individuales son imposibles de determinar con exactitud, pero sí podemos describir el movimiento de todo el conjunto.
En un átomo, la densidad de materia (cantidad de masa por unidad de volumen) está concentrada casi en su totalidad en el cuerpo central del mismo, es decir, en el núcleo. Para que tengamos una idea, un electrón pesa como 9,20938291×10-31 kg, mientras que un protón (átomo de hidrógeno que ha perdido un electrón “H+”), pesa algo como 3,34754913×10-27, es decir, que el núcleo del átomo es varios miles de veces más pesado que el electrón. Esto sería como si comparáramos el peso de una persona adulta promedio con el peso de un avión Boeing 747 listo para despegar.
¿Y qué hay del volumen? Obviamente, un átomo es muy pequeño y un electrón lo es aún más. Si quisiéramos imaginarnos mejor esta relación de tamaño, podríamos decir que si un átomo fuera del tamaño de un estadio de fútbol –el Bernabéu o el Camp Nou– el tamaño del núcleo sería algo similar a un guisante, mientras que los electrones serían unas pulgas sentadas en las gradas más altas del estadio.
Este analogismo nos revela que los átomos, es decir, la materia y dicho de otra forma, nosotros mismos, estamos hechos en su mayoría por espacio vacío. Indudablemente, nuestra imaginación nos lleva a preguntarnos: si todo está conformado en gran parte de vacío, ¿cómo se mantienen unidos a los átomos?, ¿por qué no podemos atravesar las paredes?
Aquí es donde la cosa se vuelve interesante…
Con respecto a la primera interrogante, la materia se mantiene unida gracias a dos tipos de fuerzas: las intramoleculares y las intermoleculares. Las primeras son aquellas fuerzas que están asociadas a los enlaces que unen a los átomos en una molécula; mientras que las segundas, de menor fuerza que las primeras, son responsables de los estados de agregación de la materia como el gaseoso, el líquido y el sólido (aunque existen otros), es decir, es una fuerza de interacción entre moléculas, en otras palabras, nos dice qué tan bien se lleva una molécula con sus vecinas. No obstante, ambas fuerzas son derivadas de las interacciones electromagnéticas entre la materia, las cuales son derivadas por la formación de zonas con acumulación con cargas negativas y otras con carga positivas.
Ahora bien, el no poder atravesar las paredes está asociado no a los átomos en sí mismos (tamaño, tipo, etc.), sino más bien a una propiedad derivada de ellos: el campo magnético. Imaginemos que quieres atravesar la pared con tu mano, al igual que tú la pared está conformada por átomos. Los átomos de ambos tienen electrones, los cuales tienen carga negativa y hacen que se repelan unos a otros. Estas fuerzas, a pesar de ser imperceptibles para el hombre, son lo suficientemente fuertes como para hacer sólida la materia e impedir que podamos atravesarla.
Al intentar con todas nuestras fuerzas atravesar con la mano la pared, lo que ocurriría como es lógico es que se romperían los enlaces químicos entre las moléculas que conforman la piel, los huesos, los músculos, etc., e incluso los que forman el material mismo de la pared. Al chocar nuestra mano con la superficie de la pared, lo que realmente entra en contacto no es la materia en sí misma, sino más bien los electrones entre una y la otra.
Ya sabes, si quieres atravesar la pared, busca mejor la puerta…