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.
Du vet mest sannsynlig allerede at alt er lagd av bittesmå ting som vi kaller atomer. Du vet kanskje allerede at hvert atom er lagd av noen enda mindre partikler som kalles protoner, nøytroner og elektroner. Og du har sannsynligvis hørt at atomer er små, men du har neppe tenkt på hvor små atomer faktisk er. Svaret er at de er veldig, veldig, veldig små så, du spør: "Hvor små er atomer?" For å forstå dette, la oss spørre følgende: Hvor mange atomer er det i en grapefrukt? La oss ta utgangspunkt i at frukten består utelukkende av nitrogenatomer noe som ikke er tilfelle, men det er nitrogenatomer i en grapefrukt. For å hjelpe deg til å forestille deg dette, la oss blåse opp atomet til blåbærstørrelse. Hvor stor måtte grapefrukten være? Den må være på størrelse med jordkloden. Det er vanvittig. Man må altså si at hvis du fyller jorda med blåbær ville det bli samme antall som nitrogenatomer i en grapefrukt? Det er riktig. Så hvor stort er atomet? Det er veldig, veldig, veldig lite. Vet du hva? Det blir enda sprøere enn dette. La oss se på innsiden av hvert atom. Det er blåbæret, ikke sant? Hva ser du der? I sentrum av atomet er det noe som kalles kjernen som inneholder protoner og nøytroner, på utsiden ser du elektroner. Så hvor stor er kjernen? Hvis atomene er som blåbær på jordkloden hvor stor ville kjernen vært? Du husker kanskje de gamle bildene av atomet fra naturfagboka, hvor du så den lille dotten på siden med en pil som pekte på kjernen? De kjernene er ikke i riktig størrelse. Så de er på en måte feil. Så hvor stor er kjernen? Hvis du åpner blåbæret og leter etter kjernen vet du hva? Det vil være usynlig. Det er for lite til å kunne ses. La oss forstørre atomet, altså blåbæret til størrelsen av et hus. Se for deg en ball som et to-etasjers hus. Let etter kjernen i sentrum av atomet (blåbæret). Vet du hva? Det vil bare være så vidt synlig. For å forstå hvor stor kjernen er, må vi forstørre blåbæret til en fotballstadion. En ball så stor som en fotballstadion. Hopp i midten, og du vil finne kjernen. Og du vil kunne se det. Det vil være stort som en liten klinkekule. Og det er mer hvis jeg ikke har sprengt kapasiteten din ennå. La oss se litt nærmere på atomet. Det inneholder protoner, nøytroner og elektroner. Protonene og nøytronene lever inni kjernen og utgjør omtrent hele massen til atomet. Helt ute på kanten er elektronene. Så hvis et atom er som en ball på størrelse med en stadion er elektronene på enden. Hva er mellom kjernen og elektronene? Overraskende nok er svaret: Tomrom Tomrom Riktig: Tomrom Mellom kjernen og elektronene er det store områder med tomt rom. Teknisk sett er det noen elektromagnetiske felt. Men hva gjelder materiale, er det tomt? Store områder av tomrom er inni blåbæret, som er inni jordkloden som jo er atomene i grapefrukten. Ok! En ting til, hvis jeg klarer å bli enda rarere. Siden billedlig all massen (vekten) til et atom er inni kjernen. Det er noe masse i elektronene, men for det meste i kjernen. Hva er massetettheten til kjernen? Vel, svaret er sprøtt. Tettheten til en typisk kjerne er: 4 x 10 i syttende kg/kubikkmeter, men det er vanskelig å se for seg. Ok, jeg skal stave det i engelsk målenhet 2,5 x 10 i 16 x pund per kubikkfot. Ok, det er fortsatt vanskelig å forstå. Gjør følgende: En boks på størrelse 30x30x30 cm, og la oss få tak i alle kjernene til en typisk bil. En bil veier omtrent 2 tonn. Hvor mange bilers kjerner ville du måtte putte i boksen for å ha: Samme tetthet i boksen din som i en atomkjerne? Er det én bil? To biler? Hva med ett hundre? Nei, nei og nei. Svaret er mye større. Det er 6,2 milliarder. Det er omtrent det samme som antall mennesker på jorda. Så hvis hvert menneske på jorda hadde bil og vi putter alle de bilene i boksen din, så ville det være tettheten til en atomkjerne. Så jeg sier at hvis du tok alle biler i hele verden og putter det i boksen din, vil det ha tettheten til én eneste atomkjerne. La oss ta et lite sammendrag. Atomet er virkelig, virkelig, virkelig lite. Tenk atomer i en grapefrukt som blåbær i jordkloden. Kjernen er VANVITTIG liten. Inni blåbæret som blåses opp til størrelsen av en fotballstadion, og inni er kjernen en klinkekule i midten. Atomet er lagd av store områder av tomrom. Det er rart. Kjernen har en vanvittig høy massetetthet. Tenk på alle de bilene i din lille eske. Jeg tror jeg er trøtt.