Каменистая планета на атомном уровне почти полностью состоит из пустоты, но при этом останавливает ваши шаги и способна разорвать космический аппарат задолго до ядра. Секрет в том, как складываются силы, когда мы переходим от нанометрового мира атомов к планетарному масштабу, где правит гравитация.
В твердых телах электроны в атомах и молекулах подчиняются законам квантовой механики, образуют химические связи и электронные оболочки, которые сильно сопротивляются взаимному проникновению. Эта электромагнитная взаимосвязь задает своеобразный запас жесткости: чем сильнее вы пытаетесь сблизить атомы, тем быстрее растут отталкивающие силы. В привычных для человека масштабах гравитация слишком слаба, чтобы заметно деформировать эту структуру, поэтому кристаллическая решетка или аморфная сеть ведет себя как твердый пол, хотя каждый отдельный атом в основном представляет собой вакуум вокруг крошечного ядра.
Если же тот же материал «масштабировать» до размеров целой планеты, гравитация становится главным вкладом в энергетический баланс — примерно так же, как рост энтропии определяет направление теплопередачи. Каждый новый слой породы давит на лежащие ниже слои, увеличивая давление и температуру. В глубине атомы оказываются настолько близко друг к другу, что привычная химическая связь теряет значение, и на первый план выходят вырожденное электронное давление и сверхплотные ионные решетки. Те же квантовые законы, которые делают тротуар твердым под ногами, теперь противостоят гравитационному сжатию, создавая ядро, где материя доведена до экзотических состояний и любой аппарат, рискнувший туда проникнуть, будет раздавлен задолго до достижения центра.
