Just How Small is an Atom?

À quel point l'atome est-il petit ?

Traducteur: Mylene Gamache-Tremblay Relecteur: Elisabeth Buffard

(Musique)

You probably already know

Vous savez probablement déjà que tout est fait

everything is made up of little tiny things called atoms

de minuscules choses appelées atomes.

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

Vous savez peut-être même que chaque atome est fait de particules plus petites encore,

called protons, neutrons and electrons.

appelées protons, neutrons et électrons.

And you've probably heard that atoms are small.

Et vous avez probablement entendu dire que les atomes sont petits.

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

Mais je parie que vous n'avez jamais pensé à quel point ils sont petits.

Et bien, la réponse est qu'ils sont vraiment, vraiment, vraiment petits.

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

So you ask, just how small are atoms?

Alors vous vous demandez, à quel point sont-ils petits?

To understand this, let's ask this question:

Pour bien comprendre ceci, posons cette question :

Combien d'atomes y a-t-il dans un pamplemousse?

How many atoms are in a grapefruit?

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

Et bien, supposons que ce pamplemousse est seulement fait d'atomes d'azote,

ce qui n'est pas vrai mais il y a des atomes d'azote dans les pamplemousses.

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

Et bien, pour vous aider à le visualiser, agrandissons ces atomes

to the size of a blueberry.

à la taille d'une myrtille.

And then how big would the grapefruit have to be?

Et alors, quelle taille le pamplemousse devrait-il avoir ?

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

Il devrait être aussi gros que -- en fait, aussi gros que la Terre.

That's crazy!

C'est fou ! Vous voulez dire que si je remplis la Terre de myrtilles,

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

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

j'aurais le même nombre d'atomes d'azote que dans un pamplemousse ?

That's right!

Exact ! Alors quelle est la taille de l'atome ?

So how big is the atom?

Et bien, il est vraiment, vraiment, vraiment petit.

Well, it's really, really small!

Et vous savez quoi ?

And you know what? It gets even more crazy.

Plus fou encore.

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

Regardons maintenant à l'intérieur de chaque atome - et donc de la myrtille --

What do you see there?

Qu'y voyez-vous ?

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

Au centre de l'atome, il y a quelque chose appelé le noyau,

which contains protons and neutrons,

qui contient des protons et neutrons,

and on the outside, you'd see electrons.

et à l'extérieur vous verriez des électrons.

So how big is the nucleus?

Alors quelle est la taille du noyau ?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Et bien, si les atomes sont comme des myrtilles, quelle serait la taille du noyau ?

how big would the nucleus be?

Vous vous souvenez peut-être d'illustrations de vos cours de sciences,

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

où vous voyiez un petit point sur la page avec une flèche pointant vers le noyau.

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

Et bien, ces images ne sont pas dessinées à l'échelle,

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

so they're kind of wrong.

elles sont erronées.

Alors quelle est la taille du noyau ?

So how big is the nucleus?

Si vous ouvriez la myrtille

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

et recherchiez le noyau,

vous savez quoi ? Il serait invisible.

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

Il serait trop petit pour qu'on le voit !

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

Ok. Agrandissons l'atome - la myrtille -

to the size of a house.

à la taille d'une maison.

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

Imaginez alors une balle haute comme une maison de deux étages.

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

Cherchons le noyau au centre de cet atome.

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

Vous savez quoi ? Il serait à peine visible.

Alors pour bien comprendre la taille du noyau,

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.

nous devons agrandir la myrtille à la taille d'un stade de football.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Imaginez alors une balle de la taille d'un stade,

and right smack dab in the center of the atom,

et juste au centre de cet atome,

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

vous trouveriez le noyau et vous pourriez le voir!

Et il serait de la taille d'une petite bille.

And it would be the size of a small marble.

Et ce n'est pas tout, si je ne vous ai pas assommé.

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

Let's consider the atom some more.

Considérons l'atome encore. Il contient des protons, des neutrons et des électrons.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Les protons et les neutrons se trouvent à l'intérieur du noyau,

et contiennent presque toute la masse de l'atome.

and contain almost all of the mass of the atom.

A la périphérie se trouvent les électrons.

Way on the edge are the electrons.

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

Alors si un atome est comme une balle de la taille d'un stade de football,

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

avec le noyau au centre et les électrons aux bords,

what is in between the nucleus and the electrons?

qu'y a-t-il entre le noyau et les électrons ?

Étonnamment, la réponse est du vide.

Surprisingly, the answer is empty space.

(Bruit de vent)

(Wind noise)

Correct. Vide !

That's right. Empty!

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

Entre le noyau et les électrons, il y a un grand vide.

Techniquement, il y a en fait un champ électromagnétique,

Now, technically there are some electromagnetic fields,

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

mais en terme de matière, c'est vide.

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

Souvenez-vous que ce grand vide

est à l'intérieur due la myrtille, qui est à l'intérieur de la Terre,

which is inside the Earth,

qui est en fait les atomes dans le pamplemousse.

which really are the atoms in the grapefruit.

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

Bon, encore une chose , comme si ça pouvait être encore plus étrange.

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

Puisque virtuellement toute masse d'un atome est dans le noyau -

il y a de la masse dans les électrons,

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

mais la majorité est dans le noyau -

but most of it is in the nucleus --

quelle est la densité du noyau ?

how dense is the nucleus?

Well, the answer is crazy.

Et bien la réponse est dingue.

The density of a typical nucleus

La densité d'un noyau typique

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

est de 40 puissance 17 kilos par mètre cube.

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

Mais c'est difficile à imaginer. Transposons en unités de mesure..

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

2,5 x 10 puissance 16 livres par pied cube

300 puissance 16 grammes par mètre cube.

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

Bon, toujours difficile à visualiser.

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

Voici ce que je veux que vous fassiez.

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

Faites une boîte de 30 cm par 30 cm par 30 cm.

Prenons maintenant tous les noyaux d'une automobile standard.

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

Les voitures standard pèsent 2 tonnes en moyenne.

Now, cars on average weigh two tons.

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

Combien de noyaux d'automobiles devrions-nous mettre dans la boîte

pour que la boîte ait la même densité que le noyau?

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

Une voiture ? Deux ? Pourquoi pas 100 ?

Is it one car? Two?

How about 100?

Non, non et encore non!

Nope, nope and nope.

The answer is much bigger.

La réponse est beaucoup plus grosse.

It is 6.2 billion.

6,2 milliards de voitures !

C'est environ le nombre d'habitants sur notre planète.

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

Alors si tout le monde sur Terre possédait une voiture -

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

and they don't --

et ce n'est pas le cas -

(Cars honking)

et qu'on mette toutes ces voitures dans votre boîte,

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

elle aurait environ la densité d'un noyau.

That would be about the density of a nucleus.

Ce que je dis c'est que si on prenait toutes les voitures du monde et qu'on les mettait dans la boîte de 30 cm,

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

and put it into your one-foot box,

on aurait la densité d'un noyau.

you would have the density of one nucleus.

Bon, reprenons de puis le début.

OK, let's review.

The atom is really,

L'atome est vraiment, vraiment, vraiment petit.

really, really small.

Pensez aux atomes dans un pamplemousse comme à des myrtilles sur la Terre.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

Le noyau est extrêmement petit.

The nucleus is crazy small.

Regardez à l'intérieur de la myrtille et agrandissez-la à la taille d'un stade de football,

Now look inside the blueberry,

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

et maintenant le noyau est une bille au centre.

and now the nucleus is a marble in the middle.

L'atome est fait de grands espaces vides.

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

C'est étrange.

That's weird.

The nucleus has a crazy-high density.

Le noyau a une densité super-élevée.

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

Mettez toutes ces voitures dans la boîte de 30x30 cm.

Je crois que je suis exténué.

I think I'm tired.

(Baîllement)