* Thermische energie en atoombeweging: Atomen in een metaal trillen constant. Hoe hoger de temperatuur, hoe krachtig ze trillen. Deze vibratie is een vorm van kinetische energie.

* Spacing en interatomische krachten: Deze trillingen zorgen ervoor dat de atomen enigszins van elkaar worden gescheiden. Er zijn krachten van aantrekkingskracht (zoals elektrostatische krachten) tussen de atomen die proberen ze dichter bij elkaar te trekken.

* Koeling en samentrekking: Wanneer je de staaf koelt, verminder je de kinetische energie van de atomen. Dit betekent dat ze minder krachtig trillen. Als gevolg hiervan kunnen de atomen dichter bij elkaar komen vanwege de aantrekkelijke krachten. Deze afname van de gemiddelde afstand tussen atomen zorgt ervoor dat de totale lengte van de staaf samentrekt.

in eenvoudiger termen: Stel je de atomen voor in een metaal als kleine ballen verbonden door veren. Wanneer je het metaal verwarmt, trillen de ballen meer, strekken de veren uit en maken de staaf langer. Wanneer je het afkoelt, trillen de ballen minder, waardoor de bronnen kunnen samentrekken en de staaf krimpen.

Belangrijke opmerking: Niet alle materialen samentrekken wanneer ze worden gekoeld. Water, bijvoorbeeld, breidt zich uit wanneer het bevriest, en daarom zweeft ijs. Dit komt door de unieke structuur van watermoleculen en de waterstofbruggen die ze vormen.