Just How Small is an Atom?

Translator: Daban Q. Jaff Reviewer: Zhila Mawlood

مۆسیقا

رەنگە بزانیت کە هەمو شتێک لە کۆمەڵێک

You probably already know

شتی زۆر بچوک پێک هاتووە کە پێی دەوترێت گەردیلە

everything is made up of little tiny things called atoms

رەنگە ئەوەش بزانیت کە هەر گەردیلەیەک لە کۆمەڵێک پێکهێنەری بچوکتر پێکهاتووە

or even that each atom is made up of even smaller particles

پێیان دەوترێ پرۆتۆن، نیوترۆن و ئەلکترۆن.

called protons, neutrons and electrons.

رەنگە ئەوەشت بیستبێت کە گەردیلەکان زۆر بچوکن

And you've probably heard that atoms are small.

بەڵام دڵنیام کە هەرگیز بیرت نەکردۆتەوە کە ئایا لە راستیدا چەند بچوکن.

But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are.

وەڵامەکە ئەوەیە کە گەردیلەکان زۆر زۆر زۆر بچوکن

Well, the answer is that they are really, really small.

دەپرسیت چەند بچوکن؟

So you ask, just how small are atoms?

بۆ ئەوەی لەمە تێ بگەین، با ئەم پرسیارە بکەین

To understand this, let's ask this question:

گرەیپ فروتێک لە چەند گەردیلە پێکهاتووە؟

How many atoms are in a grapefruit?

با وا دابنیێن کە هەمو گەردیلەکانی گرەیپ فروت بریتین لە گەردیلەی نایترۆجین

Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,

کە ئەمە زۆر راست نیە، بەڵام گرەیپ فروت گەردیلەی نایترۆجینیشی تێدایە

which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.

بۆ ئەوەی یارمەتیت بدەین بیهێنیتە بەرچاوی خۆت، با فوو بکەینە هەر یەکە لە گەردیلەکانەوە

To help you visualize this, let's blow up each of the atoms

تا بە ئەندازەی بلو بێرییەکیان لێ دێت

to the size of a blueberry.

ئێستا گرەیپ فروتەکە بەقەد چەندی لێ هاتووە؟

And then how big would the grapefruit have to be?

قەبارەکەی ئێستا بەقەد قەبارەی زەوی لێ هاتووە.

It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.

ئەمە شێتانەیە! مەبەستت ئەوەیە ئەگەر زەوی پڕ بکەین لە بلو بێری

That's crazy!

You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,

ئەو کاتە بە ئەندازەی ژمارەی گەردیلەکانی نایرۆجینی گرەیپ فروتەکە بلوبێریم دەبێت؟

I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?

راستە! کەواتە گەردیلەیەک چەندە؟

That's right!

So how big is the atom?

زۆر زۆر زۆر زۆر بچوکە.

Well, it's really, really small!

ئەزانی چی؟

And you know what? It gets even more crazy.

با زیاتر شێت بین.

با ئێستا تەماشای ناوی هەمو گەردیلەیەک بکەین - و هەمو بلو بێرییەک، باشە؟

Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --

چی تیادا دەبینیت؟

What do you see there?

لە چەقی هەر گەردیلەیەکدا شتێک هەیە پێی دەڵێن ناوک

In the center of the atom is something called the nucleus,

کە پرۆتۆن و نیوترۆنەکانی تێدایە

which contains protons and neutrons,

و لە دەرەوە ئەلکترۆنەکان دەبینیت

and on the outside, you'd see electrons.

کەواتە ئایا قەبارەی ناوک چەندە؟

So how big is the nucleus?

ئەگەر گەردیلەکان وەکو بلوبێری وا بن لەچاو زەوی دا، کەواتە دەبێ ناوک چەند بێت؟

If atoms are like blueberries in the Earth,

how big would the nucleus be?

رەنگە تۆ وێنە کۆنەکانی گەردیلەت لە یاد بێت کە لە کتێبی زانستی خوێندنگەدا بینیوتە

You might remember the old pictures of the atom from science class,

کە تیایدا ئەم خاڵە بچوکەت بینیوە لەسەر کاغەزەکە و ناوکەکە هێمای بۆ کراوە

where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.

ئەو وێنانە بەپێی ئەندازە راستەقینەکە نەکێشراون

Well, those pictures, they're not drawn to scale,

so they're kind of wrong.

بۆیە بەجۆرێک هەڵەن.

کەواتە ناوک چەند دەبێت؟

So how big is the nucleus?

ئەگەر تۆ بلو بێرییەک لەت بکەیت

So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ...

و بۆ ناوک بگەڕێیت

دەزانی چی؟ ناوکەکە نابینیت

You know what? It would be invisible.

زۆر لەوە بچوکترە ببینرێت!

It's too small to see!

باشە. دە با گەردیلەکە، بلو بێرییەکە گەورە بکەین

OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --

بەقەد خانویەکی لێ بکەین

to the size of a house.

تۆپێک بهێنەرە بەرچاوی خۆت کە بەقەد خانویەکی دو قات ببێت.

So imagine a ball that is as tall as a two-story house.

با بۆ ناوکەکە بگەڕێین لە چەقی گەردیلەکەدا

Let's look for the nucleus in the center of the atom.

دەزانی چی؟ هێشتا بە تەواوی نابینرێت.

And do you know what? It would just barely be visible.

کەواتە بۆ ئەوەی بزانین کە قەبارەی ناوک چەندە

So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,

پێویستە بلوبێرییەکە بە ئەندازەی یاریگایەکی فتبۆڵ گەورە بکەین

we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.

بیهێنە بەر چاوی خۆت تۆپێک بە ئەندازەی یاریگایەکی فتبۆڵ بێت

So imagine a ball the size of a football stadium,

و رێک بچۆرە ناو چەقی گەردیلەکەوە

and right smack dab in the center of the atom,

بۆ ئەوەی ناوکەکە بدۆزیتەوە، ئێستا دەیبینیت!

you would find the nucleus, and you could see it!

و قەبارەکەی بە ئەندازەی هەڵماتێکی بچوک دەبێت.

And it would be the size of a small marble.

هێشتا ماوە، هێشتا مێشکم تێک نەداون

And there's more, if I haven't blown your mind by now.

با کەمێک زیاتر گەردیلەکە لەبەرچاو بگرین. گەردیلە پرۆتۆن و نیوترۆن و ئەلکترۆنی تێدایە.

Let's consider the atom some more.

It contains protons, neutrons and electrons.

پرۆتۆن و نیوترۆنەکان لە ناو ناوکەکەدان

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

و زۆرینەی کێشی گەردیلەکەیان پێک هێناوە

and contain almost all of the mass of the atom.

لە بەشی دەرەوەش ئەلکترۆنەکانی لێیە

Way on the edge are the electrons.

کەواتە ئەگەر گەردیلەکە بە ئەندازەی یاریگایەکی فتبۆڵ بێت

So if an atom is like a ball the size of a football stadium,

ناوکەکە لە چەقەکەیدا بێت و ئەلکترۆنەکان لە قەراغی دەرەوەی بن

with the nucleus in the center, and the electrons on the edge,

لە نێوان ناوک و ئەلکترۆنەکاندا چی هەیە؟

what is in between the nucleus and the electrons?

ئەوەی سەیرە ئەوەیە وەڵامەکە بریتییە لە بۆشایی بەتاڵ

Surprisingly, the answer is empty space.

-دەنگی با-

(Wind noise)

راستە. بەتاڵە!

That's right. Empty!

لە نێوان ناوک و ئەلکترۆنەکاندا بۆشاییەکی زەبەلاح هەیە

Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.

لە روی هونەرییەوە، هەندێک تەوژمی ئەلکترۆموگناتیسی تێدایە

Now, technically there are some electromagnetic fields,

بەڵام لە روی شت، مادەوە، بەتاڵە

but in terms of stuff, matter, it is empty.

لە بیرت بێت ئەو بۆشاییە گەورەیە

Remember this vast region of empty space is inside the blueberry,

لە ناو بلو بێرییەکە دایە، کە ئەویش لە زەوی دایە

which is inside the Earth,

کە هەمویان گەردیلەی گریپ فروتەکەن

which really are the atoms in the grapefruit.

باشە، شتێکی تر، ئەگەر بتوانم سەیروسەمەرەتر بم

OK, one more thing, if I can even get more bizarre.

لەبەر ئەوەی تێکڕای بارستایی گەردیلە لە ناوکدایە

Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --

هەرچەندە ئەلکترۆنەکایش کەمێک بارستاییان هەیە

now, there is some amount of mass in the electrons,

بەڵام زۆربەی بارستاییەکە لە ناوکدایە

but most of it is in the nucleus --

کەواتە چڕی ناوک چەندە؟

how dense is the nucleus?

وەڵامێکی شێتانەی هەیە.

Well, the answer is crazy.

The density of a typical nucleus

چڕی ناوکێکی نمونەیی

بریتیەی لە ٤ کەڕەتی 10 توان 17 کیلۆ / مەتر سێجا

is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.

بەڵام سەختە ئەمە بهێنیتە بەر چاوت. باشە ئەیگۆڕم بۆ یەکەی ئینگلیزی

But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units.

2.5 کەڕەتی 10 توان ١٦

2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet.

پاوەند / پێ سێجا

باشە، هێشتا تێگەیشتن لێی ئاسان نیە

OK, that's still kind of hard to figure.

باشە، من دەمەوێ ئەمە بکەم

OK, here's what I want you to do.

کارتۆنێک بهێنە کە درێژی و پانی و بەرزییەکەی ١ پێ -32.8 سم- بێت

Make a box that is one foot by one foot by one foot.

ئینجا با بچین هەمو ناوکەکانی ئوتومبیلێک بهێنین

Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.

ئوتومبیلەکان بە تێکڕا ٢ تەن بارستاییان هەیە

Now, cars on average weigh two tons.

باشە گەردیلەی چەند ئوتومبیل بکەمە ئەم کارتۆنەوە؟

How many cars' nuclei would you have to put into the box

بۆ ئەوەی ئەم کارتۆنە ١ پێ سێجایە هەمان چڕی ناوکی هەبێت؟

to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?

ئەمە یەک ئوتومبیلە؟ دوان؟ ئەی بۆ ١٠٠ نەبێ؟

Is it one car? Two?

How about 100?

نا نا نا

Nope, nope and nope.

The answer is much bigger.

وەڵامەکە زۆر گەورەترە

It is 6.2 billion.

6.2 ملیار

ئەوەش نزیکەی ژمارەی مرۆڤەکانی سەر روی زەوییە

That is almost equal to the number of people in the Earth.

کەواتە ئەگەر هەر مرۆڤێکی سەر ئەم زەوییە ئوتومبیلێکی هەبێت

So if everyone in the Earth owned their own car --

- کە نیانە -

and they don't --

(Cars honking)

و هەمو ئەو ئوتومبیلانە بخەینە کارتۆنەکەی تۆوە

and we put all of those cars into your box ...

ئەوکاتە چڕییەکەی نزیکەی چڕی ناوک دەبێتەوە

That would be about the density of a nucleus.

کەواتە من دەڵێم ئەگەر هەمو ئوتومبیلەکان بهێنیت و بیخەیتە کارتۆنە یەک پێ سێجاکەتەوە

So I'm saying that if you took every car in the world

and put it into your one-foot box,

ئەو کاتە چڕی ناوکت دەست دەکەوێت

you would have the density of one nucleus.

باشە، با پیا بچینەوە

OK, let's review.

گەردیلە زۆر زۆر زۆر بچوکە

The atom is really,

really, really small.

گەردیلە لە چاو گرەیپ فروتدا وەکو بلۆبێری وایە لەچاو زەویدا

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

ناوک زۆر بچوکە

The nucleus is crazy small.

ئێستا تەماشای بلوبێرییەکە بکە، و گەورەی بکە تا بە ئەندازەی یاریگایەکی فتبۆڵی لێ دێت

Now look inside the blueberry,

and blow it up to the size of a football stadium,

ئینجا دەتوانیت لە چەقەکەیدا ناوکەکە ببینیت کە بەقەد هەڵماتێک دەبێت

and now the nucleus is a marble in the middle.

گەردیلە لە بۆشاییە گەورە پێکهاتووە

The atom is made up of vast regions of empty space.

ئەمەش سەیرە

That's weird.

چڕی ناوک بەشێوەیەکی سەرسوڕهێنەر زۆرە

The nucleus has a crazy-high density.

بیر لەو هەمو ئوتومبیلەی ناو کارتۆنە یەک پێ سێجاکەت بکەرەوە

Think of putting all those cars in your one-foot box.

وابزانم ماندوم

I think I'm tired.

-باوێشک-