当您将两根右手伸直时，您会觉得到它们互相“接触”。并且你的原子真的接触了吗？若果是，是怎么接触的？
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其实你自己是由原子组成的，但你所体验到的“触摸”并不一定须要另一个外部原子与你体内的原子实际重叠接触。仅仅靠得足够近以施加力除了足够，并且是最常见的情况。
关键要点
关于存在的最违背直觉的事情之一是力的概念。为了体验一种力量两个物体甚至不一定须要互相接触或接触。月球表面的物感受感遭到月球的引力，但客机、卫星甚至地球也是这么。带电物感受吸引和敌视其他电荷，无论它们彼此相距多远。并且，以一种更熟悉的形式，两块吸铁石翻转，使它们的南极互相面对，互相抵触，这些抵触力这么之大，以至于虽然是最强悍的人类也难以将它们完全结合在一起。
这么，当您尝试将手指和手指置于一起时会发生哪些？她们实际上有多接近，她们真的“接触”过彼此吗？
其实，在我们所见到的（不到一毫米）和原子的大小（大概十亿分之一米）之间有很大的范围。让我们瞧瞧在那些微小的尺度上发生了哪些。
（图片来源：Yzmo和Mpfiz/）
虽然按容积估算，原子大部份是真空空间，主要由电子云组成，但致密的原子核仅占原子容积的10^15分之一，却包含原子质量的约99.95%。与仅限于原子电子的跃迁相比，原子核内部成份之间的反应可以更精确，发生时间更短原子物理发展史，能量也不同。
虽然我们将缩小到特别小的尺度来全面解决这个问题，但重要的是要认识到“小”并不一定像您可能直觉的那样意味着“量子”。是的，量子效应一般在孤立的、单一或少数粒子系统中出现，假如有许多粒子频繁互相作用，量子效应常常会消失，这是（大多数）宏观现象的标志。但是，虽然量子效应一般出现在原子尺度或更小的尺度上，但更精典的效应——包括引力和电磁效应——永远不能被忽略，但是常常甚至超过固有的量子效应，虽然是在所有最小尺度上。
因而，第一步是要认识到你的身体是由原子构成的，尽管你手臂中的原子结合在一起产生分子，这种分子构成了构成细胞的细胞器，但它基本上一直全是原子：电子围绕原子核运行。虽然从宏观世界（右手）到原子和构成原子的亚原子粒子还有很长的路要走，但这才是物质结构真正的样子。
（图片来源：/CERN/团队）
从宏观尺度到亚原子尺度的旅程跨越了多个数目级，但小步往下走可以使每一个新的尺度都更容易从前一个尺度步入。人类是由脏器、细胞、细胞器、分子、原子构成的，之后是电子和原子核，之后是质子和中子，之后是它们内部的夸克和胶子。这是我们探求自然的极限。
结合在一起的原子产生分子，之后产生更大的结构对它们的电子联通形式有限制。虽然在多个原子之间共享时，电子也会在云状壳中运行，但是随着时间的推移会出现模糊分布，这取决于它们抢占的特定基态（和分子/原子轨道）。无论您是在观察单个原子还是由原子构成的更大结构，这都是基本图景：带负电的电子云围绕着单个或一系列多个带正电的原子核/原子核运行。
这么，当你让两个原子彼此紧靠时会发生哪些，如同你想像的那样，当你将手指和手指彼此紧靠时会发生哪些，但又不会紧靠到让它们接触？
这是一个有趣的问题，大多数数学专业的中学生在研究生院学习怎么解决，假如我们正确地进行估算，我们就会得到相同的答案：围绕原子核运行的电子云的形状会随着原子核的存在而变化其他附近的原子。虽然原子（和分子）本身是中性实体，但它们是由带负电和带正电的成份组成的这一事实使它们才能做一些非常重要的事情：极化。
（图片来源：/）
当将外部电场施加到中性原子时，它会造成原子极化，整体表现为偶极子：左侧带更多正电原子物理发展史，另左侧带更多负电。原子也偏离球状，如顶部所示。
极化是一种精典的电磁现象，只要正电荷和负电荷一起存在，但是这种电荷才能到处联通并相对于彼此重新分布，这取决于作用在它们上的外力。事实证明，尽管附近有正电荷或负电荷是一种很容易想像的“外力”，但实际上，只需将两个不带电但可极化的物体互相紧靠，除了会造成两个物体极化，并且会产生一个网路二者之间形成的力量。
比如，让我们考虑两个彼此紧靠的简单原子。每一个都有一个带正电的原子核和周围弥散的负电荷云。假如你把一个带到另一个附近，它们最初会保持球状：没有净吸引力或抵触力。但是，将它们靠得越近，电子云的形状都会越扭曲，因而产生一个微小的偶极子：其中一个带正电的原子核相对于带负电的球状分布的负电荷略微偏离中心。
（图片来源：/）
在这张图中，两个原子靠得很近，但是(i)它们最初是非极化的。假如其中一个原子(ii)发生极化，相邻原子将遭到来自附近原子(iii)的正负份量的静电力，致使它也发生极化，因而形成吸引性的范德华力。
一旦你让一个原子表现为电偶极子——被极化——它还会开始形成自己的电场，它会极化它附近的任何原子。假如“正”端离另一个原子更近，这么它会将“正”原子核推得更远，并将“负”电子云拉近它，因而在两个原子之间形成吸引力。这些可以在短距离内感遭到的吸引力被称为范德瓦尔斯力，它解释了为何当你在衣服上磨擦一个膨胀的汽球（并将一些电子转移到它里面）时，你可以“粘住”气球到你磨擦它的墙壁：由于带电的汽球使墙壁的原子极化。
但这就是两个自由的、未结合的原子的故事。假如原子在原子网路中结合在一起——即在分子或更大的结构中——电子不能完全自由联通，但对它们能/不能去的地方有一些限制，会如何？当一个人紧靠另一个人时，如今会发生以下情况：
（图片来源：/；由E.严重更改）
当两个原子是一个更大结构的一部分时，每位原子都紧密结合在一起，最内层原子中的电子和原子核不一定像它们没有结合在一起时那样自由极化。在这些情况下，会形成静电敌视力，但是随着原子之间的距离越来越近，静电敌视力会显得越来越强。
这显然违背直觉，但当你将食指和拇指靠在一起，之后让它们接触，之后用越来越大的力将它们推在一起时，这正是原子/分子水平上发生的事情。但是，这儿有一个十分重要的警告：这仅在“触摸”范围内有效，由于手指中的原子互相结合的硬度和安全性要比右手中的原子“触摸”到的原子强得多.同样，你指头中的原子在分子、细胞膜等中互相结合，比你的手指“触摸”它们更紧密。
这就是为何当你将两个典型的物体接触在一起时，它们依然是两个独立的物体，而不是融合或合并在一起的主要诱因。像你的手臂这样的固体物体具有很强的原子键——共价分子键，电子在原子之间共享——很容易保持完整而且很难被破坏。当你将两个独立的物体推到一起时，每位物体更有可能挂在自己的电子上，而不是在它们之间交换电子，或则从右侧到另两侧产生新的共价键。
（图片来源：公共领域/S.Baird）
虽然两个原子的电子波函数很容易重叠并结合在一起，但这一般只适用于自由原子。当每位原子作为更大结构的一部份结合在一起时，分子间斥力一般可以使原子保持相当大的距离，除非在特别特殊的情况下，否则难以产生强键。
然而，也有例外。假如你到外边严寒、低于冰点的气温下舔中指，之后用右手接触冰凉的金属表面（不要用嘴巴舔表面！），水都会结冰，结冰的水会粘在金属表面上金属和手臂中的水份子。一旦你开始产生这种牢靠的联系，包括：
不再确定单个对象将保持其完整性。
这其实是一个极端的事例，简单地用手指和手指接触是不可能发生的，而且假如你以前做过大量的体育活动，而你的脚被胶布绑住或楔入一个特别紧的衣服——就像芭蕾舞艺人——你可能对这些现象很熟悉。在这些情况下，您的单个手指最终会以各类苦闷的形式捆绑在一起，这就是为何许多舞者开始使用手指垫圈的缘由：以对抗那些机械挠度可能导致的脚部畸形。
（图片来源：Sarah；/）
虽然芭蕾舞艺人以甜美、优雅和毫不费劲而闻名，但现实情况是，芭蕾舞艺人的手指和脚趾时常遭到严重外伤，往往使舞者终生重伤甚至畸形。
值得万幸的是，大多数人在做一些平凡的事情时毋须害怕，例如将食指和中指放到一起。即使您可能还能在视觉上感知到小至非常之一毫米（0.0001米）的分离距离，但距离典型原子的电子云的大小还有很长的路要走，其时钟频度为ångström，或一十亿分之一米（0.米）。
假如你想晓得你必须让两个原子紧靠多远能够使一个原子开始极化，或则以任何方式对另一个原子的存在作出“反应”，我们可以恐怕大概是一亿分之一米：0.米,或~10纳米：相当大分子的尺度。在这个尺度上，可以产生构象，这意味着在分子内朝一个方向或另一个方向极化的原子可以施加你很可能用你的身体“感觉”到的力。
但是，当你越来越使劲地将手臂伸直时，食指和拇指中的原子实际上并没有比这更紧靠。