(Музика) Вероятно вече знаете, че всичко се състои от мънички частици, наречени атоми. Може би дори знаете, че всеки атом се състои от даже още по-малки частици, наречени протони, неутрони и електрони. И вероятно сте чували, че атомите са малки. Но се обзалагам, че никога не сте се замисляли колко малки са наистина атомите. Отговорът е, че те са наистина, ама наистина, ама наистина малки. Така че питате, точно колко малки са атомите? За да разберем това, нека си зададем следния въпрос: Колко атома има в грейпфрута? Да допуснем, че грейпфрутът се състои само от азотни атоми, което въобще не е вярно, но в грейпфрута наистина има азотни атоми. За да ви помогна да си представите, нека да надуем всеки от атомите до размера на боровинка. Тогава колко голям трябва да бъде грейпфрутът? Би трябвало да бъде с размера на... ами, всъщност, на Земята. Пълна лудост! Искате да кажете, че ако запълня Земята с боровинки, ще имам същия брой азотни атоми като в грейпфрута? Точно така! Така че колко голям е атомът? Ами, той е наистина, ама наистина, много, много мъничък. И знаете ли какво? Става още по-налудничаво. Нека сега погледнем във вътрешността на всеки атом – това е боровинката, нали така? Какво виждате там? В центъра на атома се намира т. нар. ядро, което съдържа протони и неутрони, а от външната страна ще видите електрони. Така че колко голямо е ядрото? Ако атомите са като боровинки на Земята, колко голямо ще е ядрото? Може би помните старите рисунки на атома от часовете по химия, на които виждахте тази точица със стрелка, сочеща към ядрото. Тези рисунки не са направени в мащаб, така че са донякъде грешни. Колко голямо тогава е ядрото? Ако отворите боровинката и потърсите ядрото, знаете ли какво? То ще е невидимо. То е твърде малко, за да бъде видяно! Добре. Нека да уголемим атома (боровинката) до размера на къща. Представете си топка, която е висока колкото двуетажна къща. Нека да потърсим ядрото в центъра на атома. И знаете ли какво? То ще бъде едва забележимо. Така че, за да проумеем колко голямо е ядрото, трябва да уголемим боровинката до размера на футболен стадион. Представете си топка с размера на футболен стадион и точно в центъра на атома ще откриете ядрото и ще можете да го видите! То ще бъде с размера на малко стъклено топче. И още нещо, ако не съм ви впечатлил досега. Нека да разгледаме атома още малко. Той съдържа протони, неутрони и електрони. Протоните и неутроните живеят вътре в ядрото и съдържат почти цялата маса на атома. Далеч в края са електроните. Така че, ако атомът е като топка с размерите на футболен стадион, с ядрото в центъра и електроните по края, какво има между ядрото и електроните? Изненадващо отговорът е празно пространство. (Шум от вятър) Точно така. Празно! Между ядрото и електроните има обширни зони на празно пространство. Технически погледнато има някакви електромагнитни полета, но по отношение на вещества, материя, то е празно. Спомнете си, че тази обширна зона от празно пространство е вътре в боровинката, която е вътре в Земята, което всъщност са атомите в грейпфрута. Добре, още едно нещо, ако може да ви прозвучи още по-странно. Тъй като почти цялата маса на атома е в ядрото – е, някаква част от масата е и в електроните, но повечето от нея е в ядрото – колко плътно е ядрото? Ами, отговорът е налудничав. Плътността на типично ядро е 4 по 10 на 17-та степен килограма на кубичен метър. Но това е трудно да се представи. Добре, ще го превърна в английски единици. 2,5 по 10 на 16-та степен фунта на кубичен фут. Добре, все още е малко трудно да се разбере. Добре, ето какво искам да направите. Направете кутия с размери 30/30/30 см. Сега нека вземем всички ядра от обикновена кола. Автомобилите тежат средно два тона. Колко ядра на автомобили трябва да сложите в кутията, за да има кутията с размери 30/30/30 см същата плътност като тази на ядрото? Дали една кола? Две? Какво да кажем за 100? Не, не и не. Отговорът е много по-голям. Той е 6,2 милиарда. Това е почти равно на броя на хората на Земята. Така че, ако всички на Земята имаха собствен автомобил (което не е така) и ако поставихме всички тези автомобили в кутията ви, щяхме да получим приблизително плътността на ядрото. Искам да кажа, че ако вземете всички кола в света и ги поставите в кутия с размер 30/30/30 см, ще получите плътността на едно ядро. И така, да преговорим. Атомът е много, много, много малък. Помислете си за атомите в грейпфрута като боровинки в Земята. Ядрото е налудничаво малко. Сега погледнете в боровинката и я уголемете до размера на футболен стадион – в нея ядрото ще бъде стъклено топче в средата. Атомът се състои от огромни зони празно пространство. Това е странно. Ядрото има зашеметяващо висока плътност. Помислете си как поставихме всички коли в кутия с размер 30/30/30 см. Май се уморих. (Прозявка)
You probably already know everything is made up of little tiny things called atoms or even that each atom is made up of even smaller particles called protons, neutrons and electrons. And you've probably heard that atoms are small. But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are. Well, the answer is that they are really, really small. So you ask, just how small are atoms? To understand this, let's ask this question: How many atoms are in a grapefruit? Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms, which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit. To help you visualize this, let's blow up each of the atoms to the size of a blueberry. And then how big would the grapefruit have to be? It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth. That's crazy! You mean to say that if I filled the Earth with blueberries, I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit? That's right! So how big is the atom? Well, it's really, really small! And you know what? It gets even more crazy. Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? -- What do you see there? In the center of the atom is something called the nucleus, which contains protons and neutrons, and on the outside, you'd see electrons. So how big is the nucleus? If atoms are like blueberries in the Earth, how big would the nucleus be? You might remember the old pictures of the atom from science class, where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus. Well, those pictures, they're not drawn to scale, so they're kind of wrong. So how big is the nucleus? So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ... You know what? It would be invisible. It's too small to see! OK. Let's blow up the atom -- the blueberry -- to the size of a house. So imagine a ball that is as tall as a two-story house. Let's look for the nucleus in the center of the atom. And do you know what? It would just barely be visible. So to get our minds wrapped around how big the nucleus is, we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium. So imagine a ball the size of a football stadium, and right smack dab in the center of the atom, you would find the nucleus, and you could see it! And it would be the size of a small marble. And there's more, if I haven't blown your mind by now. Let's consider the atom some more. It contains protons, neutrons and electrons. The protons and neutrons live inside of the nucleus, and contain almost all of the mass of the atom. Way on the edge are the electrons. So if an atom is like a ball the size of a football stadium, with the nucleus in the center, and the electrons on the edge, what is in between the nucleus and the electrons? Surprisingly, the answer is empty space. (Wind noise) That's right. Empty! Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space. Now, technically there are some electromagnetic fields, but in terms of stuff, matter, it is empty. Remember this vast region of empty space is inside the blueberry, which is inside the Earth, which really are the atoms in the grapefruit. OK, one more thing, if I can even get more bizarre. Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus -- now, there is some amount of mass in the electrons, but most of it is in the nucleus -- how dense is the nucleus? Well, the answer is crazy. The density of a typical nucleus is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed. But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units. 2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet. OK, that's still kind of hard to figure. OK, here's what I want you to do. Make a box that is one foot by one foot by one foot. Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car. Now, cars on average weigh two tons. How many cars' nuclei would you have to put into the box to have your one-foot-box have the same density of the nucleus? Is it one car? Two? How about 100? Nope, nope and nope. The answer is much bigger. It is 6.2 billion. That is almost equal to the number of people in the Earth. So if everyone in the Earth owned their own car -- and they don't -- (Cars honking) and we put all of those cars into your box ... That would be about the density of a nucleus. So I'm saying that if you took every car in the world and put it into your one-foot box, you would have the density of one nucleus. OK, let's review. The atom is really, really, really small. Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth. The nucleus is crazy small. Now look inside the blueberry, and blow it up to the size of a football stadium, and now the nucleus is a marble in the middle. The atom is made up of vast regions of empty space. That's weird. The nucleus has a crazy-high density. Think of putting all those cars in your one-foot box. I think I'm tired.