> В нашем случае есть только одно слово, поэтому никакой разделитель здесь не нужен. На точку, как знак препинания, эта точка тоже не походит.

Правильно. Разделять здесь нечего. И «препинать» тоже. И что остаётся? А остаются два варианта:
- точка как знак сокращения
- «сферическая точка в вакууме»

Дайте угадаю: Вы голосуете за сферическую в вакууме?

> Дальнейшее объяснение выглядит очень натянутым

Кто б сомневался! Зато Ваше – с падающими шаром (который вовсе не падает) и пером (которое тоже падать явно не собирается) – верх убедительности!

> а само количество вариантов прочтения говорит о слабости каждого.

Вы просили обоснование со ссылкой на заслуживающий доверия источник? Я его дал. Даже не в одном варианте, а сразу в трёх. Выбирайте любой! Ни один не нравится, и предпочитаете сферическую эквивалентность в вакууме? Это уже не моя проблема.