Just How Small is an Atom?

Ma quanto è piccolo un atomo?

Traduttore: Anna Cristiana Minoli

You probably already know

Probabilmente sapete già che tutto è costituito da

everything is made up of little tiny things called atoms

piccolissime cose chiamate atomi.

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

E forse sapete anche che ogni atomo è costituito da particelle ancora più piccole

called protons, neutrons and electrons.

chiamate protoni, neutroni ed elettroni.

And you've probably heard that atoms are small.

E probabilmente avete sentito dire che gli atomi sono piccoli.

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

Ma scommetto che non avete mai pensato a quanto sono piccoli in realtà.

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

La risposta è che sono veramente, ma veramente veramente piccoli.

So you ask, just how small are atoms?

Allora, vi chiederete, ma quanto sono piccoli gli atomi?

To understand this, let's ask this question:

Per capirlo, facciamoci una domanda:

How many atoms are in a grapefruit?

quanti atomi ci sono in un pompelmo?

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

Bene, immaginiamo che il pompelmo sia fatto di soli atomi di Azoto,

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

cosa che non è vera, ma nel pompelmo ci sono degli atomi di azoto.

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

Per aiutarvi a visualizzare, gonfiamo ciascun atomo fino alle dimensioni di un mirtillo.

to the size of a blueberry.

And then how big would the grapefruit have to be?

Allora quanto diventerebbe grande il pompelmo?

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

Prenderebbe la stessa dimensione, beh, ecco... della terra.

That's crazy!

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

Pazzesco! Vuol dire che se riempissi la terra di mirtilli

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

avrei lo stesso numero di atomi di azoto in un pompelmo?

That's right!

Proprio così! Quindi, quanto è grande l'atomo?

So how big is the atom?

Beh, è veramente, ma veramente, veramente piccolo.

Well, it's really, really small!

And you know what? It gets even more crazy.

E sapete una cosa?

Diventa ancora più pazzesco.

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

Guardiamo adesso dentro ad ogni atomo -- quindi il mirtillo, giusto?

What do you see there?

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

Cosa vedete qui?

Nel centro dell'atomo si trova una cosa chiamata nucleo,

which contains protons and neutrons,

che contiene protoni e neutroni,

and on the outside, you'd see electrons.

e sull'esterno si vedono gli elettroni.

So how big is the nucleus?

Quindi quanto è grande il nucleo?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Se gli atomi fossero mirtilli nella Terra, il nucleo quanto sarebbe grande?

how big would the nucleus be?

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

Forse ricordate i disegni dell'atomo nel libro di scienze

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

in cui si vedeva un puntino con una freccia ad indicare il nucleo.

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

Ecco, quei disegni non sono in scala,

so they're kind of wrong.

quindi sono un po' sbagliati.

So how big is the nucleus?

Allora quanto è grande il nucleo?

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

Se provaste ad aprire il mirtillo, cercando il nucleo,

esso sarebbe invisibile,

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

troppo piccolo per poterlo vedere!

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

OK. Gonfiamo l'atomo -- il mirtillo --

to the size of a house.

fino alla grandezza di una casa.

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

Immaginate una palla alta come una casa di due piani.

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

Andiamo a cercare il nucleo nel centro dell'atomo.

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

Sapete, sarebbe a malapena visibile

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

Quindi per capire bene quanto è grande il nucleo,

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

dobbiamo gonfiare il mirtillo come uno stadio di calcio.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Immaginate una palla delle dimensioni di uno stadio,

and right smack dab in the center of the atom,

tuffandoci dritti al centro, il nucleo si potrebbe vedere!

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

Sarebbe grande come una biglia di vetro.

And it would be the size of a small marble.

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

Se non siete andati già fuori di testa, c'è dell'altro.

Let's consider the atom some more.

Consideriamo meglio l'atomo. Contiene protoni, neutroni ed elettroni.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Protoni e neutroni vivono dentro il nucleo,

and contain almost all of the mass of the atom.

e contengono quasi tutta la massa dell'atomo.

Way on the edge are the electrons.

Sul bordo esterno ci sono gli elettroni.

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

Allora, se un atomo è come una palla grande come uno stadio,

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

con il nucleo al centro e gli elettroni sull'esterno,

what is in between the nucleus and the electrons?

cosa c'è in mezzo tra il nucleo e gli elettroni?

Surprisingly, the answer is empty space.

Sorpresa... la risposta è: spazio vuoto.

(Wind noise)

That's right. Empty!

Si, proprio vuoto!

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

Tra nucleo ed elettroni ci sono vaste regioni di spazio vuoto.

Now, technically there are some electromagnetic fields,

Tecnicamente, ci sono dei campi elettromagnetici

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

ma in termini di materia, di materiale, è vuoto.

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

Ricordate che questa vasta regione di spazio vuoto

è dentro il mirtillo, che è dentro la terra,

which is inside the Earth,

which really are the atoms in the grapefruit.

che in realtà sono gli atomi nel pompelmo.

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

OK, ancora una cosa, ancora più bizzarra.

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

Siccome quasi tutta la massa dell'atomo è nel nucleo --

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

c'è un po' di massa anche negli elettroni,

but most of it is in the nucleus --

ma la maggior parte è nel nucleo --

how dense is the nucleus?

quanto è denso il nucleo?

Well, the answer is crazy.

La risposta è pazzesca.

The density of a typical nucleus

La densità di un tipico nucleo

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

è quattro volte 10 alla 17esima kilogrammi per metro cubo.

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

Ma è difficile da visualizzare. In unità di misura inglesi.

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

2,5 per 10 alla 16esima libbre per piede cubo.

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

OK, è ancora più difficile da immaginare.

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

OK, facciamo così:

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

Facciamo una scatola di 30 centimetri per 30 per 30.

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

Adesso andiamo a prendere tutti i nuclei di una automobile.

Now, cars on average weigh two tons.

Le automobili pesano in media 2 tonnellate.

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

Quanti nuclei dell'automobile dovrei mettere nella scatola

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

per avere la scatola 30x30 alla stessa densità del nucleo?

Is it one car? Two?

Un'auto? Due? Forse cento?

How about 100?

Nope, nope and nope.

No, no e no.

The answer is much bigger.

La risposta è molto più grande.

It is 6.2 billion.

È 6,2 miliardi.

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

È circa uguale al numero di persone sulla terra.

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

Dunque, se ciascuno sulla terra avesse la propria auto

and they don't --

(Cars honking)

-- e non è così --

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

e mettessimo tutte quelle auto nella vostra scatola,

That would be about the density of a nucleus.

quella sarebbe circa la densità di un nucleo.

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

Sto dicendo che se prendeste tutte le auto del mondo

and put it into your one-foot box,

e le metteste nella vostra scatola di 30x30 cm,

you would have the density of one nucleus.

avreste la densità di un nucleo.

OK, let's review.

OK, rivediamo.

The atom is really,

L'atomo è veramente, veramente, veramente piccolo.

really, really small.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

Pensate agli atomi in un pompelmo come a mirtilli nella Terra.

The nucleus is crazy small.

Il nucleo è pazzescamente piccolo.

Now look inside the blueberry,

Guardate dentro il mirtillo, se fosse grande come uno stadio

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

and now the nucleus is a marble in the middle.

il nucleo sarebbe una biglia nel centro.

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

L'atomo è fatto di vaste regioni di spazio vuoto.

That's weird.

The nucleus has a crazy-high density.

Il nucleo ha una densità pazzesca.

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

Pensate, mettere tutte quelle auto nella scatola 30x30.

I think I'm tired.

Mi sento stanco.

(Sbadiglio)