Just How Small is an Atom?

Tieši cik mazs ir atoms? — Džonatans Bergmans

7,613,832 views ・ 2012-04-16

TED-Ed


Lai atskaņotu videoklipu, divreiz noklikšķiniet uz zemāk redzamajiem subtitriem angļu valodā.

Translator: Kristaps Kadiķis Reviewer: Ilze Garda
00:13
You probably already know
0
13809
1200
Droši vien jau zini,
00:15
everything is made up of little tiny things called atoms
1
15033
2690
ka visu veido mazmazītiņas daļiņas — atomi.
00:17
or even that each atom is made up of even smaller particles
2
17747
2961
Varbūt pat zini, ka katru atomu veido vēl mazākas daļiņas
00:20
called protons, neutrons and electrons.
3
20732
2122
— protoni, neitroni un elektroni.
00:22
And you've probably heard that atoms are small.
4
22878
2287
Noteikti esi arī dzirdējis, ka atomi ir mazi.
00:25
But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are.
5
25189
4160
Taču varu saderēt, nekad neesi aizdomājies cik mazi atomi ir patiesībā.
00:29
Well, the answer is that they are really, really small.
6
29373
3716
Atbilde ir — tie ir ļoti, ļoti, ļoti mazi.
00:33
So you ask, just how small are atoms?
7
33908
3039
Tieši cik mazi ir atomi, tu vaicā?
00:36
To understand this, let's ask this question:
8
36971
3073
Lai to saprastu, uzdosim šādu jautājumu —
00:40
How many atoms are in a grapefruit?
9
40068
1908
cik daudz atomu ir greipfrūtā?
00:42
Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,
10
42721
3429
Pieņemsim, ka greipfrūtu veido tikai slāpekļa atomi,
00:46
which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.
11
46174
3658
kas nepavisam nav tiesa, tomēr greipfrūtā ir arī slāpekļa atomi.
00:49
To help you visualize this, let's blow up each of the atoms
12
49856
3031
Lai to iztēlotos, piepūtīsim katru no atomiem
00:52
to the size of a blueberry.
13
52911
1813
līdz mellenes izmēram.
00:54
And then how big would the grapefruit have to be?
14
54748
3148
Cik liels tad būtu greipfrūts?
00:57
It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.
15
57920
4029
Tas būtu tikpat liels kā... nu, īstenībā, Zeme.
01:01
That's crazy!
16
61973
1016
Trakums!
01:03
You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,
17
63013
2821
Gribat teikt, ja es piepildītu Zemi ar mellenēm,
01:05
I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?
18
65858
2977
tajā būtu tikpat daudz slāpekļa atomu kā greipfrūtā?
01:08
That's right!
19
68859
1000
Tieši tā!
01:10
So how big is the atom?
20
70258
1533
Cik tad liels ir atoms?
01:12
Well, it's really, really small!
21
72761
1741
Tas ir ļoti, ļoti, ļoti, ļoti mazs.
01:15
And you know what? It gets even more crazy.
22
75541
2435
Un zini ko? Tālāk ir vēl trakāk.
01:18
Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --
23
78000
3773
Nu ieskatīsimies katrā no atomiem, proti, mellenē, ja?
01:21
What do you see there?
24
81797
1113
Ko tu tur redzi?
01:22
In the center of the atom is something called the nucleus,
25
82934
2721
Atoma vidū ir kas tāds, ko sauc par kodolu,
01:25
which contains protons and neutrons,
26
85679
1727
kurā ir protoni un neitroni,
01:27
and on the outside, you'd see electrons.
27
87430
2061
un ārpusē redzami elektroni.
01:29
So how big is the nucleus?
28
89515
1461
Cik tad liels ir kodols?
01:31
If atoms are like blueberries in the Earth,
29
91381
2135
Ja atomi ir kā mellenes zemeslodē,
01:33
how big would the nucleus be?
30
93540
1777
cik tad liels būtu kodols?
01:35
You might remember the old pictures of the atom from science class,
31
95341
3217
Varbūt atceries vecos atoma attēlus no dabaszinātņu stundām,
01:38
where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.
32
98582
3763
kur uz lapas uzzīmēts sīciņš punktiņš ar bultiņu, kas norāda uz kodolu.
01:42
Well, those pictures, they're not drawn to scale,
33
102369
2395
Šos attēlus nezīmē pēc mēroga,
01:44
so they're kind of wrong.
34
104788
1615
tādēļ tie savā ziņā ir nepareizi.
01:46
So how big is the nucleus?
35
106427
1556
Cik tad liels ir kodols?
01:48
So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ...
36
108007
3969
Ja melleni pārkostu un meklētu kodolu...
01:53
You know what? It would be invisible.
37
113236
2246
Zini ko? Tas nebūtu redzams.
01:55
It's too small to see!
38
115506
1642
Tas būtu par mazu, lai saskatītu!
01:57
OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --
39
117944
2776
Labi. Piepūtīsim atomu, t.i., melleni,
02:00
to the size of a house.
40
120744
1232
līdz mājas izmēram.
02:02
So imagine a ball that is as tall as a two-story house.
41
122000
3738
Iedomāsimies bumbu, kas ir divstāvu mājas augstumā.
02:05
Let's look for the nucleus in the center of the atom.
42
125762
2477
Pameklēsim tagad atoma centrā kodolu.
02:08
And do you know what? It would just barely be visible.
43
128263
3295
Zini, ko? Tas būtu tik tikko saskatāms.
02:12
So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,
44
132141
2821
Lai aptvertu, cik liels ir kodols,
02:14
we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.
45
134986
3990
mums jāpiepūš mellene līdz futbola stadiona izmēram.
02:19
So imagine a ball the size of a football stadium,
46
139000
2976
Iedomāsimies bumbu futbola stadiona izmērā,
02:22
and right smack dab in the center of the atom,
47
142000
2976
un pašā atoma viducī varētu atrast kodolu.
02:25
you would find the nucleus, and you could see it!
48
145000
2334
To jau varētu saskatīt!
02:28
And it would be the size of a small marble.
49
148278
2624
Tas būtu mazas lodītes lielumā.
02:32
And there's more, if I haven't blown your mind by now.
50
152121
2556
Tas vēl nav viss, ja jau neesmu samežģījis tavas smadzenes.
02:34
Let's consider the atom some more.
51
154701
1620
Parunāsim vēl mazliet par atomu.
02:36
It contains protons, neutrons and electrons.
52
156345
2197
Tajā ir protoni, neitroni un elektroni.
02:38
The protons and neutrons live inside of the nucleus,
53
158566
2429
Protoni un neitroni dzīvo iekšā kodolā
02:41
and contain almost all of the mass of the atom.
54
161019
2191
un veido gandrīz visu atoma masu.
02:43
Way on the edge are the electrons.
55
163234
1742
Pašā, pašā malā atrodas elektroni.
02:45
So if an atom is like a ball the size of a football stadium,
56
165000
2976
Ja atoms ir kā bumba futbola stadiona izmērā
02:48
with the nucleus in the center, and the electrons on the edge,
57
168000
2905
ar kodolu tās centrā un elektroniem malās,
02:50
what is in between the nucleus and the electrons?
58
170929
2286
kas atrodas starp kodolu un elektroniem?
02:54
Surprisingly, the answer is empty space.
59
174104
3007
Pārsteidzošā kārtā — tukša telpa.
02:57
(Wind noise)
60
177987
2570
(Vēja skaņa)
03:00
That's right. Empty!
61
180581
1395
Tieši tā. Tukšums!
03:02
Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.
62
182000
4305
Starp kodolu un elektroniem ir milzīgi tukšas telpas plašumi.
03:06
Now, technically there are some electromagnetic fields,
63
186329
2572
Teorētiski tur ir elektromagnētiskie lauki,
03:08
but in terms of stuff, matter, it is empty.
64
188925
2911
taču vielas un matērijas ziņā tā ir tukša.
03:11
Remember this vast region of empty space is inside the blueberry,
65
191860
3523
Atcerēsimies, ka šie milzīgie tukšās telpas plašumi
03:15
which is inside the Earth,
66
195407
1895
ir iekšā mellenē, kas ir iekšā zemeslodē,
03:17
which really are the atoms in the grapefruit.
67
197326
2185
kas patiesībā apzīmē atomus greipfrūtā.
03:19
OK, one more thing, if I can even get more bizarre.
68
199535
3441
Vēl kas, lai padarītu lietas vēl dīvainākas.
03:23
Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --
69
203769
3586
Tā kā teju visa atoma masa ir tā kodolā,
03:27
now, there is some amount of mass in the electrons,
70
207379
2649
— nedaudz masas ir arī elektronos,
03:30
but most of it is in the nucleus --
71
210052
2021
tomēr lielākā daļa no tās ir kodolā —
03:32
how dense is the nucleus?
72
212097
1772
cik tad blīvs ir kodols?
03:33
Well, the answer is crazy.
73
213893
1919
Atbilde ir neaptverama.
03:35
The density of a typical nucleus
74
215836
1890
Tipiska kodola blīvums
03:37
is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.
75
217750
3226
ir četri reiz desmit 17. pakāpē kilogrami uz kubikmetru.
03:41
But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units.
76
221615
3329
To ir grūti iztēloties. Pārvērtīšu to angļu mērvienībās.
03:44
2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet.
77
224968
4008
2,5 reiz desmit 16. pakāpē mārciņu uz kubikpēdu.
03:49
OK, that's still kind of hard to figure.
78
229864
1905
To ir joprojām pagrūti saprast.
03:51
OK, here's what I want you to do.
79
231793
2101
Labi, darīsim tā —
03:53
Make a box that is one foot by one foot by one foot.
80
233918
3524
izveidojiet aptuveni 30 reiz 30 centimetru lielu kasti.
03:57
Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.
81
237466
3687
Tad paņemsim visus atomu kodolus no tipiskas automašīnas.
04:01
Now, cars on average weigh two tons.
82
241177
2334
Mašīnas sver vidēji divas tonnas.
04:03
How many cars' nuclei would you have to put into the box
83
243535
3536
Cik daudz mašīnu kodolu būtu jāieliek kastē,
04:07
to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?
84
247095
2953
lai mūsu 30x30 cm kastei būtu tāds pats blīvums kā atoma kodolam?
04:10
Is it one car? Two?
85
250072
1328
Viena mašīna? Divas?
04:11
How about 100?
86
251424
1000
Varbūt 100?
04:13
Nope, nope and nope.
87
253025
2123
Nē, nē un nē.
04:15
The answer is much bigger.
88
255825
1239
Atbilde ir daudz lielāka.
04:17
It is 6.2 billion.
89
257702
2795
Tie ir 6,2 miljardi.
04:21
That is almost equal to the number of people in the Earth.
90
261303
2893
Tas ir gandrīz tikpat, cik uz Zemes ir iedzīvotāju.
04:24
So if everyone in the Earth owned their own car --
91
264220
2334
Ja visiem uz Zemes būtu sava automašīna,
04:26
and they don't --
92
266578
1331
— visiem gan nav —
04:27
(Cars honking)
93
267933
1215
(Taurējošas mašīnas)
04:29
and we put all of those cars into your box ...
94
269172
2200
un mēs visas šīs mašīnas ieliktu tavā kastē...
04:33
That would be about the density of a nucleus.
95
273148
2486
Tā būtu apmēram kodola blīvumā.
04:36
So I'm saying that if you took every car in the world
96
276909
2544
Tas nozīmē, ja mēs paņemtu visas pasaules mašīnas
04:39
and put it into your one-foot box,
97
279477
2331
un ieliktu savā 30x30 cm kastē,
04:41
you would have the density of one nucleus.
98
281832
2144
mēs iegūtu viena kodola blīvumu.
04:44
OK, let's review.
99
284000
1212
Labi, atkārtosim.
04:45
The atom is really,
100
285236
1660
Atomi ir ļoti,
04:46
really, really small.
101
286920
2298
ļoti, ļoti mazi.
04:49
Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.
102
289242
3366
Iedomājieties atomus greipfrūtā kā mellenes zemeslodē.
04:53
The nucleus is crazy small.
103
293396
2628
Kodols ir trakoti mazs.
04:56
Now look inside the blueberry,
104
296048
1669
Apskatot melleni,
04:57
and blow it up to the size of a football stadium,
105
297741
2415
un uzpūšot to līdz futbola stadiona izmēriem,
05:00
and now the nucleus is a marble in the middle.
106
300180
2143
kodols būtu vidū esoša lodīte.
05:03
The atom is made up of vast regions of empty space.
107
303417
3580
Atomu veido milzīgi tukšas telpas plašumi.
05:07
That's weird.
108
307608
1000
Dīvaini gan.
05:08
The nucleus has a crazy-high density.
109
308632
2220
Kodolam ir trakoti liels blīvums.
05:10
Think of putting all those cars in your one-foot box.
110
310876
2477
Atceries par visām tām mašīnām 30x30 cm kastē.
05:14
I think I'm tired.
111
314821
1308
Es laikam esmu piekusis.
Par šo vietni

Šajā vietnē jūs iepazīstinās ar YouTube videoklipiem, kas noder angļu valodas apguvei. Jūs redzēsiet angļu valodas nodarbības, ko pasniedz augstas klases skolotāji no visas pasaules. Divreiz uzklikšķiniet uz angļu subtitriem, kas redzami katrā video lapā, lai atskaņotu video no turienes. Subtitri ritinās sinhroni ar video atskaņošanu. Ja jums ir kādi komentāri vai pieprasījumi, lūdzu, sazinieties ar mums, izmantojot šo kontaktformu.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7