Te imaginas mal: una molécula o un átomo que se agarra con firmeza es un sólido, y punto. No se puede agarrar un átomo sin hacer química con él para darle forma sólida: son casi perfectamente rebotones y perfectamente resbaladizos. Podemos modificar la pregunta para que sea más o menos posible poniendo el átomo en un sólido. Ahora el átomo está agarrado firmemente por todos lados y podemos agitarlo mecánicamente.
Usemos hidrógeno, ya que es simple.
El electrón tiene un conjunto cuantizado de niveles de energía. Estos niveles de energía corresponden al tamaño y la forma de los orbitales del electrón. Los electrones no pueden desplazarse continuamente de sus niveles de energía, sino que saltan discontinuamente entre ellos. Por lo tanto, es imposible que el núcleo se desplace continuamente dentro del orbital.
Es posible que el átomo de hidrógeno (o átomos más grandes con sistemas más complejos) reciba un impacto lo suficientemente fuerte como para que el electrón se excite temporalmente a un nivel de energía superior. El electrón volverá a decaer a un nivel inferior después de un periodo de tiempo determinado probabilísticamente (pero muy corto), emitiendo un fotón.
Incluso es posible golpear el átomo con tanta fuerza que su electrón salga volando por completo. (O en el caso de elementos más pesados, uno o más electrones). ionización porque el resultado es un ion - un átomo con una carga no estándar.
Entonces, ¿podríamos tomar nuestro átomo de hidrógeno en un sólido -llámese un trozo de plástico- y hacerlo vibrar con la fuerza suficiente para que brille en azul? Después de todo, cada inversión de dirección en la oscilación imparte energía a cada átomo del sólido, así que quizá podríamos impartir la suficiente para hacer que el electrón suba un nivel de energía, el equivalente cuántico-mecánico de golpearlo lo suficientemente fuerte como para hacer que el núcleo se desplace con respecto a los electrones.
No. La primera razón es que los enlaces que hacen que el sólido sea estructuralmente lo bastante rígido para vibrar son mucho más débiles por unidad de volumen que la densidad de energía necesaria para excitar nuestro electrón. Tanto la muestra como la máquina que utilizamos para hacerla vibrar romper .
¿Qué pasaría si construyéramos algún tipo de dispositivo que hiciera vibrar la muestra utilizando algo que no pudiera romperse, por ejemplo, haciéndola estallar con rayos láser o algo así?
La segunda razón es que los enlaces que mantienen unido el sólido son mucho más débiles por unidad de volumen que la densidad de energía necesaria para excitar nuestro electrón. La muestra probablemente brillará debido a la radiación del cuerpo negro, pero vaporizar antes de que emita fotones por desintegración del nivel de energía de los electrones.
Bien, ahora hemos vaporizado la muestra. Ya no podemos agarrarla, pero aún podemos hacerla explotar con láseres o lanzarle otros átomos para hacerla rebotar violentamente. ¿Ahora podemos agitarla lo suficientemente fuerte?
Sí. Ahora bien, como no hay restricciones materiales que impidan que nuestra densidad de energía aumente demasiado, nada nos impide hacer estallar el átomo con la fuerza suficiente para que sus electrones salten a niveles de energía superiores.
*El hidrógeno es mucho menos simple si lo ponemos en un compuesto, así que quizá la elección del átomo no importe mucho. Afortunadamente podemos arreglárnoslas con estimaciones del orden de magnitud para las densidades de energía - creo que debería ser del orden de $10^{27} \;\text{eV}$ por kg para empezar a afectar a los niveles de energía de los electrones, orden de $10^{25} \;\text{eV}$ por kg para vaporizar la muestra, si es un plástico.
