Just How Small is an Atom?

Jak moc malý je atom?

Překladatel: Alena Halousková Korektor: Petr Jedelský

(Hudba)

You probably already know

Asi už víte, že vše kolem nás je složeno

everything is made up of little tiny things called atoms

z maličkých částeček zvaných atomy.

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

Možná víte i to, že každý atom je složen z ještě menších částic

called protons, neutrons and electrons.

zvaných protony, neutrony a elektrony.

And you've probably heard that atoms are small.

A už jste nejspíš slyšeli, že atomy jsou malé.

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

Ale vsadím se, že jste nikdy nepřemýšleli nad tím, jak moc malé doopravdy atomy jsou.

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

Odpověď zní, že jsou velmi, velmi, velmi malé.

So you ask, just how small are atoms?

Ptáte se, jak malé tedy atomy jsou?

To understand this, let's ask this question:

Abychom tomu porozuměli, položme si tuto otázku:

How many atoms are in a grapefruit?

Kolik atomů se nachází v grapefruitu?

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

Předpokládejme, že se grapefruit skládá pouze z atomů dusíku,

což není tak úplně pravda. Ovšem platí, že grapefruit obsahuje atomy dusíku.

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

Abyste si to uměli lépe představit, nafoukneme každý z atomů

to the size of a blueberry.

na velikost borůvky.

And then how big would the grapefruit have to be?

Jak velký by potom musel být celý grapefruit?

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

Musel by mít stejnou velikost jako -- Země.

That's crazy!

Neuvěřitelné! Opravdu chcete říct, že kdybych naplnil Zemi borůvkami

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

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

dostal bych stejné číslo, jako je atomů dusíku v grapefruitu?

That's right!

Přesně tak! Takže jak velký je atom?

So how big is the atom?

Well, it's really, really small!

No, je velmi, velmi, velmi, velmi malý.

A víte co?

And you know what? It gets even more crazy.

Je to ještě šílenější!

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

Podívejme se nyní dovnitř každého atomu, tedy vlastně borůvky, ano?

What do you see there?

Co v něm vidíme?

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

Ve středu atomu je takzvané jádro,

which contains protons and neutrons,

které obsahuje protony a neutrony,

and on the outside, you'd see electrons.

a kolem se nacházejí elektrony.

So how big is the nucleus?

A jak velké je jádro?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Tedy, jak velké by bylo jádro, kdyby atomy byly jako borůvky?

how big would the nucleus be?

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

Možná si pamatujete na obrázek atomu v učebnici,

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

kde jste mohli vidět malou tečku a šipku ukazující na jádro.

Tyto obrázky ale nezachovávají poměr velikostí,

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

so they're kind of wrong.

takže nejsou úplně správné.

So how big is the nucleus?

Takže jak velké je jádro?

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

Kdybyste rozloupli borůvku

a hledali její jádro,

co byste viděli? Vůbec nic.

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

Jádro by bylo moc malé na to, aby bylo vidět!

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

Dobrá. Tak pojďme nafouknout atom (borůvku)

to the size of a house.

na velikost domu.

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

Představte si míč vysoký jako dvoupatrová budova,

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

a pojďme v jeho středu najít jádro.

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

Víte co? Bylo by stěží vidět.

Takže abychom si uvědomili, jak velké jádro opravdu je,

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.

potřebujeme nafouknout borůvku až na velikost fotbalového stadionu.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Představte si míč o velikosti fotbalového stadionu,

and right smack dab in the center of the atom,

a přesně uprostřed tohoto atomu

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

byste našli jádro, které byste mohli vidět!

And it would be the size of a small marble.

Bylo by velké jako malá skleněnka.

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

Pokud vás ani toto neohromilo, ještě pokračujeme!

Let's consider the atom some more.

Pojďme se znovu podívat na atom. Obsahuje protony, neutrony a elektrony.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Protony a neutrony se nachází uvnitř jádra

a je v nich koncentrována téměř celá hmotnost atomu.

and contain almost all of the mass of the atom.

Na povrchu atomu jsou elektrony.

Way on the edge are the electrons.

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

Pokud máme atom jako míč o velikosti fotbalového stadionu

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

s jádrem ve středu a elektrony na povrchu,

what is in between the nucleus and the electrons?

co se nachází mezi jádrem a elektrony?

Surprisingly, the answer is empty space.

Odpověď je překvapivá: prázdný prostor.

(Wind noise)

(Zvuk větru)

That's right. Empty!

Ano, prázdný!

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

Mezi jádrem a elektrony jsou obrovské oblasti prázdného prostoru.

Now, technically there are some electromagnetic fields,

Technicky vzato zde najdeme elektromagnetická pole,

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

ale co se týče hmoty či látky zde není nic.

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

Uvědomte si, že tato ohromná oblast prázdného prostoru

je uvnitř borůvky, která je uvnitř Země,

which is inside the Earth,

which really are the atoms in the grapefruit.

což jsou ve skutečnosti atomy grapefruitu.

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

Další věc je snad ještě podivuhodnější.

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

Protože je prakticky všechna hmota atomu soustředěna v jádře --

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

elektrony mají sice také určitou hmotnost,

but most of it is in the nucleus --

ale většina hmotnosti je v jádru --

how dense is the nucleus?

jakou hustotu má jádro?

Well, the answer is crazy.

Odpověď je neuvěřitelná.

The density of a typical nucleus

Hustota typického jádra

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

je čtyřikrát deset na sedmnáctou kilogramů na metr krychlový.

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

Je těžké si to představit. Dobře, převedu to na anglické jednotky.

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

2.5 krát 10 na šestnáctou

liber na kubickou stopu.

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

Hm, pořád je těžké si to představit.

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

Budu po vás chtít toto:

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

Představte si krabici o rozměrech zhruba 30 x 30 x 30 cm.

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

Nyní pojďme posbírat všechna jádra, která obsahuje typické auto.

Now, cars on average weigh two tons.

Auta váží v průměru dvě tuny.

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

Jádra kolika aut byste museli dát do krabice

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

aby vaše krabice měla stejnou hustotu jako jádro?

Je to jedno auto? Dvě? Co třeba sto?

Is it one car? Two?

How about 100?

Nope, nope and nope.

Ne, ne, a ještě jednou ne.

The answer is much bigger.

Odpověď je mnohem vyšší.

It is 6.2 billion.

Je to 6,2 miliardy.

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

To je skoro počet všech lidí na Zemi.

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

Takže, pokud by každý člověk vlastnil auto --

and they don't --

(Cars honking)

jako že nevlastní --

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

a dali bychom všechna tato auta do vaší krabice,

That would be about the density of a nucleus.

získali bychom hustotu atomového jádra.

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

Pokud byste tedy vzali všechna auta na světě a dali je do své krabice,

and put it into your one-foot box,

měla by krabice hustotu jednoho atomového jádra.

you would have the density of one nucleus.

OK, let's review.

Pojďme si to zopakovat.

The atom is really,

really, really small.

Atomy jsou velmi, velmi, velmi malé.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

Atomy grapefruitu si můžeme představit jako borůvky uvnitř Země.

The nucleus is crazy small.

Atomové jádro je šíleně malé.

Now look inside the blueberry,

Podívejte se dovnitř borůvky a nafoukněte ji na velikost fotbalového stadionu,

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

and now the nucleus is a marble in the middle.

a nyní uprostřed najdeme jádro ve velikosti skleněnky.

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

Atom obsahuje spoustu prázdného prostoru.

That's weird.

To je zvláštní.

The nucleus has a crazy-high density.

Jádro má neskutečně vysokou hustotu.

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

Představte si , že byste poskládali všechna auta do vaší krabice.

I think I'm tired.

Myslím, že jsem unavený. (Zívá)

Myslím, že jsem unavený. (Zívá)