原子的尺寸很小，例如，氫原子的玻爾直徑隻有1納米，或者10^-9米，那麼，它們之間真的會相互接觸嗎？

這個問題的答案取決于對“接觸”的理解。在原子層面上，接觸有三種可能的含義：（1）兩個物體相互影響（2）兩個物體相互顯著影響（3）兩個物體位于完全相同的位置。注意，普通的接觸概念（兩個物體的固定邊界存在于同一位置）在原子層面上是沒有意義的，因為原子沒有固定邊界。原子不是真正的固體球體。它們是模糊的充滿電子的量子概率雲，電子擴散成波動的類雲形狀，也稱作“軌道”。

就像天空中的一朵雲，一個原子可以有一個形狀和一個位置，但沒有一個固定的邊界。這是有可能的，因為原子有高密度區域和低密度區域。當我們說一個原子處于A點時，真正表達的意思是，原子概率雲的高密度部分位于A點。

如果把一個電子放在一個盒子裡（就像在量子點激光器中的那樣），這個電子隻有絕大部分在盒子裡。電子波函數的一部分會從盒子内壁漏出，然後擴散到無限遠處。這使得量子隧道效應成為可能，這種效應被用于掃描隧道顯微鏡。考慮到原子的非固體性質，讓我們來看看接觸的每一個可能含義。

（1）如果“接觸”是指兩個原子相互影響，那麼原子總是會接觸到。兩個相距一千米的原子，它們的波函數仍然重疊。這時，一個原子的波函數在它與另一個原子中心重疊的點上的振幅将會非常小，但不會是零。原則上，無論兩個原子在宇宙中的哪個位置，它們都相互影響，因為它們向各個方向伸延伸。

但實際上，如果兩個原子之間的距離超過幾納米，它們對彼此的影響就會變得非常小，以至于被更近原子的影響所掩蓋。因此，盡管兩個相距一千米的原子嚴格來說可能是在接觸（如果我們将接觸定義為原子波函數的重疊），但這種接觸通常是極其微不足道的，可以被忽略。

這種“接觸”指的是什麼？在物質世界中，物體相互影響的基本方式隻有四種：通過電磁力，強核力，弱核力，以及萬有引力。組成原子核的中子和質子相互束縛，并通過這兩個核力進行反應。組成原子其餘部分的電子被電磁力束縛在原子核上。原子被束縛在分子中，分子又被電磁力束縛在日常物體中。最後，行星（以及其他大型天體）和其表面的宏觀物體被引力束縛在一起。

如果兩個原子分開一米遠，它們就會通過四種基本力相互接觸。然而，對于典型的原子，電磁力往往會支配其他的力。這個接觸會導緻什麼？如果兩個原子之間的距離太大，它們的相互作用相比周圍的其他物體就太弱，什麼也不會發生。當兩個原子離得足夠近時，這種相互作用會導緻産生很多事情。

整個化學領域可以被總結為，當原子極其接近，電磁上相互影響時發生所有有趣事情的研究。如果兩個原子不反應，并且不形成共價鍵，離子鍵或氫鍵，那麼它們的電磁相互作用通常以範德華力的形式出現。在範德華效應中，兩個相互靠近的原子彼此産生電偶極矩，然後這些偶極通過靜電吸引來微弱的相互吸引。

雖然 “行星上所有原子總是接觸行星上所有其他原子”的這種說法是完全正确的，但它并不是很有幫助。相反，我們可以任意定義一個包含大部分原子的有效界限，然後說，任何超出了這個範圍的原子部分，都是不值得注意的。這也就把我們帶到了下一個接觸的定義。

（2）如果“接觸”是指兩個原子相互顯著影響，那麼原子确實會接觸，但隻有當它們離得足夠近的時候才行。問題是，怎樣造成“顯著”還有待解釋。例如，我們可以把一個原子的外部邊界定義為包含95%電子質量的數學表面。在這一點上，顯而易見的是，一個包含百分之百的原子的周界會比地球大。這個數學表面中包含了95%原子的電子概率密度，我們可以說原子在其95%的區域開始重疊之前不會接觸到其他原子。

另一種指定原子有效邊緣的方法是認為它存在于兩個共價鍵合的原子中間。舉個例子，共價結合形成一個H2分子的兩個氫原子，它們的中心分離50微微米。這種分離可以被認為是“接觸”。在這種方法中，當原子足夠接近可以形成化學鍵時，我們說原子在接觸。

​（3）如果“接觸”指的是兩個原子處于同一個位置，那麼兩個原子就不會在室溫下接觸，這是因為泡利不相容原理。泡利不相容原理使我們體内所有的原子免于坍縮成一個點。有趣的是，在非常低的溫度下，某些原子可以被誘導到完全相同的位置。這個結果就是玻色-愛因斯坦凝聚态。

普通的接觸概念對于原子來說是沒有意義的，原因很簡單，因為它們沒有固定的界限。但是在原子層面上，“接觸”一詞的任何其他概念都有意義，原子肯定會接觸到。

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