Just How Small is an Atom?

מתרגם: Ido Dekkers מבקר: eviatar edlerman

You probably already know

אתם כנראה כבר יודעים

everything is made up of little tiny things called atoms

שהכל עשוי מדברים קטנים פיצפונים בשם אטומים.

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

אולי אתם אפילו יודעים שכל אטום עשוי מחלקיקים אפילו יותר קטנים

called protons, neutrons and electrons.

שנקראים פרוטונים, ניוטרונים ואלקטרונים.

And you've probably heard that atoms are small.

וכנראה שמעתם שאטומים הם קטנים.

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

אבל אני בטוח שמעולם לא חשבתם על כמה הם קטנים באמת.

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

ובכן, התשובה היא שהם ממש , ממש, ממש קטנים.

So you ask, just how small are atoms?

אז אתם שואלים, כמה קטנים האטומים?

To understand this, let's ask this question:

כדי להבין את זה, בואו נשאל את השאלה הזו:

How many atoms are in a grapefruit?

כמה אטומים יש באשכולית:?

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

ובכן בואו נניח שהאשכולית עשויה רק מאטומי חנקן,

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

שזה לא ממש נכון, אבל יש אטומי חנקן באשכולית.

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

ובכן, כדי לעזור לכם לדמיין את זה, בואו נגדיל כל אחד מהאטומים

to the size of a blueberry.

לגודל של אוכמניה.

And then how big would the grapefruit have to be?

ואז מה יהיה צריך להיות גודלה של האשכולית?

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

היא תצטרך להיות בגודל של -- ובכן, למעשה כדור הארץ.

That's crazy!

זה מטורף!

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

אתם רוצים להגיד שאם אני אמלא את כדור הארץ באוכמניות,

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

יהיה לי את אותו מספר של אטומי חנקן כמו באשכולית?

That's right!

זה נכון!

So how big is the atom?

אז כמה קטן הוא אטום?

Well, it's really, really small!

ובכן, הוא ממש, ממש, ממש, ממש קטן.

And you know what? It gets even more crazy.

ואתם יודעים מה? זה נעשה אפילו יותר מטורף.

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

בואו נסתכל עכשיו לתוך כל אטום -- או לתוך האוכמניה, נכון? --

What do you see there?

מה אנחנו רואים שם?

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

במרכז האטום יש משהו שנקרא הגלעין,

which contains protons and neutrons,

שמכיל פרוטונים וניוטרונים,

and on the outside, you'd see electrons.

ובחוץ תראו אלקטרונים.

So how big is the nucleus?

אז כמה גדול הגלעין?

If atoms are like blueberries in the Earth,

ובכן, אם אטומים הם כמו אוכמניות בכדור הארץ,

how big would the nucleus be?

כמה גדול יהיה הגלעין?

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

אתם אולי תזכרו את התמונות הישנות של האטום מכיתת המדעים שלכם,

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

בה ראיתם את הנקודה הקטנה הזו על הדף עם חץ מצביע לגלעין.

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

ובכן, בתמונות האלו, הן לא מצויירות לפי קנה מידה,

so they're kind of wrong.

אז הן די לא נכונות.

So how big is the nucleus?

אז כמה גדול הגלעין?

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

אז אם תפתחו את האוכמניה ותחפשו את הגלעין,

You know what? It would be invisible.

אתם יודעים מה? הוא יהיה בלתי נראה.

It's too small to see!

הוא קטן מידי כדי לראותו!

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

אוקיי, בואו נגדיל את האטום -- האוכמניה --

to the size of a house.

לגודל של בית.

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

אז דמיינו כדור בגובה של בית בן שתי קומות.

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

בואו נחפש את הגלעין במרכז האטום.

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

ואתם יודעים מה? בקושי תוכלו לראות אותו.

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

אז כדי להבין כמה קטן הגלעין,

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

אנחנו צריכים להגדיל את האוכמניה, לגודל של איצטדיון פוטבול.

So imagine a ball the size of a football stadium,

אז דמיינו כדור בגודל של איצטדיון פוטבול,

and right smack dab in the center of the atom,

וממש בדיוק במרכז האטום,

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

תמצאו את הגלעין, ותוכלו לראות אותו!

And it would be the size of a small marble.

והוא יהיה בגודל של גולה קטנה.

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

ויש עוד, אם לא השתגעתם עד עכשיו.

Let's consider the atom some more.

בואו נחשוב על האטום קצת יותר.

It contains protons, neutrons and electrons.

הוא מכיל פרוטונים, ניוטרונים ואלקטרונים.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

הפרוטונים והנייטרונים נמצאים בתוך הגלעין,

and contain almost all of the mass of the atom.

ומכילים כמעט את כל המאסה של האטום.

Way on the edge are the electrons.

ממש בקצה נמצאים האלקטרונים.

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

אז אם אטום הוא כדור בגודל של איצטדיון פוטבול,

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

עם הגלעין במרכז, והאלקטרונים בקצה,

what is in between the nucleus and the electrons?

מה יש בין הגלעין והאלקטרונים?

Surprisingly, the answer is empty space.

למרבה הפלא, התשובה היא חלל ריק.

(Wind noise)

(קולות של רוח)

That's right. Empty!

זה נכון. ריק!

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

בין הגלעין והאלקטרונים, יש מרחבים גדולים של חלל ריק.

Now, technically there are some electromagnetic fields,

עכשיו, טכנית יש כמה שדות מגנטיים,

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

אבל במונחים של חומר, זה ריק.

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

זיכרו שהאזור הגדול הזה של מרחב ריק נמצא בתוך האוכמניה,

which is inside the Earth,

שהיא בתוך כדור הארץ,

which really are the atoms in the grapefruit.

שהם בעצם האטומים בתוך האשכולית.

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

אוקיי, עוד דבר אחד, אם אני יכול להיות אפילו יותר מוזר.

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

מאחר וכמעט כל המסה של האטום היא בגלעין --

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

עכשיו, יש מעט מסה באלקטרונים,

but most of it is in the nucleus --

אבל רובה בגלעין --

how dense is the nucleus?

כמה דחוס הגלעין?

Well, the answer is crazy.

ובכן, התשובה מטורפת.

The density of a typical nucleus

הדחיסות של גלעין ממוצע

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

היא ארבע כפול עשר בחזקת 17 קילוגרם למטר נפח.

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

אבל זה קשה לדמיין. אוקיי, אני אגיד את זה במידות אנגליות.

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

2.5 כפול 10 בחזקת פאונדים לרגל נפח.16

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

אוקיי, זה עדיין די קשה לתפיסה.

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

אוקיי, הנה מה שאני רוצה שתעשו.

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

צרו קופסה בגודל רגל על רגל על רגל.

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

עכשיו עכשיו בואו ניקח את כל הגלעינים ממכונית טיפוסית.

Now, cars on average weigh two tons.

עכשיו, מכוניות שוקלות בממוצע שני טון.

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

כמה גלעינים ממכוניות צריך לשים בתוך הקופסה

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

כדי שקופסת הרגל המרובע תהייה באותה דחיסות של הגלעין?

Is it one car? Two?

האם זו מכונית אחת? שתיים?

How about 100?

אולי 100?

Nope, nope and nope.

לא, לא ולא.

The answer is much bigger.

התשובה היא הרבה יותר גדולה.

It is 6.2 billion.

זה 6.2 מיליארד.

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

זה כמעט שווה למספר האנשים על כדור הארץ.

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

אז אם לכולם על כדור הארץ היתה מכונית --

and they don't --

ואין להם --

(Cars honking)

(מכוניות צופרות)

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

והיינו שמים את כל המכוניות בקופסה שלכם...

That would be about the density of a nucleus.

זו תהיה בערך הדחיסות של הגלעין.

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

אז אני אומר שאם הייתם לוקחים את כל המכוניות בעולם

and put it into your one-foot box,

והייתם שמים אותן בתוך הקופסה הזו,

you would have the density of one nucleus.

היתה לכם דחיסות של גלעין אחד.

OK, let's review.

אוקיי, בואו נחזורו.

The atom is really,

האטום הוא ממש,

really, really small.

ממש, ממש קטן.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

תחשבו על אטומים באשכולית כמו אוכמניות בכדור הארץ.

The nucleus is crazy small.

הגלעין הוא קטן בצורה מטורפת.

Now look inside the blueberry,

עכשיו הביטו לתוך האוכמניה,

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

ותגדילו אותה לגודל של איצטדיון פוטבול,

and now the nucleus is a marble in the middle.

ועכשיו הגלעין הוא גולה במרכז.

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

האטום עשוי ממרחב ריק עצום.

That's weird.

זה מוזר.

The nucleus has a crazy-high density.

הגלעין בעל דחיסות מדהימה.

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

חשבו על לשים את כל המכוניות בעולם בקופסה בגודל של 30 ס"מ רבועים.

I think I'm tired.

אני חושב שאני עייף.