Just How Small is an Atom?

Translator: Tun Lin Aung Reviewer: sann tint

You probably already know

သိပြီးသားတွေ ဖြစ်မှာပါ။

everything is made up of little tiny things called atoms

အရာရာကို အက်တမ်ဆိုတဲ့ အလွန်သေးငယ်တာလေးတွေနဲ့တည်ဆောက်ပြီး

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

အက်တမ်တိုင်းကို ပရိုတွန်၊နယူထရွန် နဲ့ အီလက်ထရွန်ဆိုတဲ့

called protons, neutrons and electrons.

ပိုသေးတဲ့ အမှုန်တွေနဲ့ တည်ဆောက်တာကိုလေ။

And you've probably heard that atoms are small.

အက်တမ်တွေက သေးသေးလေးတွေ ဆိုတာ ကြားဖူးလောက်ပါတယ်။

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

ဒါပေမဲ့..အက်တမ်ဟာ ဘယ်လောက်ထိသေးလဲဆိုတာ သင် မတွေးမိသေးဘူးလို့ ကျွန်တော်ပြောရဲတယ်၊

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

ကောင်းပြီ... အဖြေကတော့ အက်တမ်တွေ တကယ့်ကို တကယ့်ကို ပဲ သေးငယ်လွန်းပါတယ်။

So you ask, just how small are atoms?

ဒါဆို သင် မေးကြည့်လေ အက်တမ်တွေ ဘယ်လောက်ထိအောင်သေးလဲ ဆိုပြီး။

To understand this, let's ask this question:

ဒါကို နားလည်ဖို့ ဒီမေးခွန်းနဲ့ စလိုက်စို့။

How many atoms are in a grapefruit?

ဂရိတ်ဖရုသီးတစ်လုံးမှာ အက်တမ် ဘယ်လောက်ရှိလဲ

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

ကောင်းပြီ ဂရိတ်ဖရုသီးကို နိုက်ထရိုဂျင် အက်တမ်တွေသာ ပါတယ်လို့ ယူဆလိုက်မယ်

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

အားလုံးဆိုတော့ မမှန်ပေမဲ့ ဂရိတ်ဖရုသီးမှာ နိုက်ထရိုဂျင် အက်တမ်တော့ပါတယ်။

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

အက်တမ်တွေကို မြင်လို့ရအောင် တစ်လုံးစီကို ချဲ့ကြည့် လိုက်မယ်။

to the size of a blueberry.

ဘလူးဘယ်ရီသီး အရွယ်လောက်ပေါ့၊

And then how big would the grapefruit have to be?

ဒီတော့ ဂရိတ်ဖရုသီးက ဘယ်လောက်ကြီးဖြစ်မလဲ။

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

အရွယ်အစားက တကယ့်ကိုပဲ... ကမ္ဘာနဲ့ ရွယ်တူ ဖြစ်နေပြီ။

That's crazy!

ဒါ အဆန်းပဲ ဟေ့။

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

ကမ္ဘာထဲမှာ ဘလူးဘယ်ရီသီးတွေ အပြည့် ဖြည့်လိုက်မယ်ဆိုရင်....

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

ဂရိတ်ဖရုသီးမှာရှိတဲ့ နိက်ထရိုဂျင်အက်တမ် အရေအတွက်အတိုင်းရှိမလား

That's right!

ဒါ အမှန်..ပဲ၊၊

So how big is the atom?

ဒါဆို အက်တမ် ဘယ်လောက်ကြီးလဲ။

Well, it's really, really small!

ဟုတ်ပါပြီ.. သေးမြဲသေးနေဆဲပါ..ပဲ။

And you know what? It gets even more crazy.

နောက်ထပ် သင် သိတာက ဘာလဲ ဒါက ပိုတောင် ဆန်းကြယ်သေးတယ်။

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

အခု အက်တမ်တစ်လုံးစီထဲ ဝင်ကြည့်စို့ ဒါ ဘလူးဘယ်ရီ... မှန်တယ်နော်

What do you see there?

ဒီမှာ ဘာတွေ့လဲ..

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

အက်တမ်ရဲ့ အလယ်ခေါင်မှာ ပရိုတွန်တွေ၊ နယူထရွန်တွေပါဝင်တဲ့

which contains protons and neutrons,

နျူးကလိယပ် ရှိမယ်

and on the outside, you'd see electrons.

အီလက်ထရွန်တွေ အပြင်ဘက်မှာ သင် မြင်ရမှာပါ၊

So how big is the nucleus?

ဒါဆို နျူးကလိယပ်ဘယ်လောက်ကြီးလဲ

If atoms are like blueberries in the Earth,

အက်တမ်တွေ ကမ္ဘာပေါ်က ဘလူးဘယ်ရီ အရွယ်သာဆို

how big would the nucleus be?

နျူးကလိယပ် အရွယ်ဘယ်လောက် ရှိမလဲ။

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

သိပ္ပံတန်းက အက်တမ်ပုံ အဟောင်းလေးတွေကို သင်သတိရလောက်တယ်။

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

နျူးကလိယပ်ကို မြားထိုးပြထားတဲ့ အစက်လေးကို စာရွက်ပေါ်မှာ သင်မြင်တယ် နော်။

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

ဟုတ်ပြီ.. ဒီပုံက အချိုးကျ ဆွဲမထားဘူးနော်

so they're kind of wrong.

ဒါကြောင့် ဒါက မှားနေသေးတယ်နော်။

So how big is the nucleus?

ဒါဆို နျူးကလိယပ် ဘယ်လောက်ကြီးလဲ။

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

ဒါဆို.. ဘလူးဘယ်ရီသီးကို ဖောက်ပြီး.. နျူးကလိယပ်ကို ရှာရင်

You know what? It would be invisible.

သင် ဘာသိရမလဲဆို... ဒါကို မမြင်ရ ဘူးပေါ့၊

It's too small to see!

ဒါ မြင်ဖို့ သိပ်သေးလွန်းနေသေးတယ်။

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

အကြံရပြီ..အက်တမ်ကို ကြီးအောင်လုပ်မယ်... ဒါ.. ဘလူးဘယ်ရီ

to the size of a house.

အိမ်လောက်ကြီးပေါ့။

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

ဒါဆို.. နှစ်ထပ်အိမ်လောက်မြင့်တဲ့ ဘောလုံးကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။

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

အက်တမ် အလယ်ခေါင်မှာ နျူးကလိယပ် ရှာစို့။

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

ဘာ သိလိုက်ရ ပြီလဲ.. မမြင်သာ သေးဘူးပေါ့။

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

နျူးကလိယပ် ကြီးတာကို တို့စိတ်ထဲက မှန်းမြင်မိဖို့ဆို

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

တို့တွေ ဘလူးဘယ်ရီးသီးကို ဘော်လုံးကွင်းလောက် ကြီးအောင်လုပ်လိုက်စို့။

So imagine a ball the size of a football stadium,

ဒါဆို..ဘော်လုံးကွင်းအရွယ်လောက် ဘောလုံးကို စိတ်ကူးလိုက်မယ်

and right smack dab in the center of the atom,

ပြီးရင် အက်တမ်ရဲ့ အလယ် တည့်တည့်ကို တစ်ချက်ထဲ တိုးဝင်သွားမယ်..

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

သင် နျူးကလိယပ်ကို တွေ့လိမ့်မယ်၊ ဒါကို မြင်ရမှာပါ။

And it would be the size of a small marble.

အရွယ်ကတော့ ဖန်ဂေါ်လီ အသေးစားလောက်လေးပါပဲ၊

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

ဒီထက်ပိုတာ ရှိသေးတယ်၊ အခုထိ သင်ကို မအံဩစေဘူးဆိုရင်

Let's consider the atom some more.

အက်တမ်ကို နည်းနည်းထပ် တွေးကြရအောင်

It contains protons, neutrons and electrons.

အက်တမ်မှာ ပရိုတွန်၊နယူထရွန်၊ အီလက်ထရွန်တွေပါတယ်

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

ပရိုတွန်နဲ့နယူထရွန်က နျူးကလိယပ်ထဲမှာနေမယ်

and contain almost all of the mass of the atom.

အက်တမ်ရဲ့ ဒြပ်ထု အားလုံးနီးပါး အဲ့ဒီ့မှာရှိတယ်

Way on the edge are the electrons.

အီလက်ထရွန်တွေက အစွန်း ဘက်မှာ ရှိတယ်။

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

အက်တမ်က ဘော်လုံးကွင်းအရွယ် ဘောလုံးဆိုရင်

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

အလယ်ခေါင်မှာ နျူးကလိယပ် အစွန်ဘက်မှာ အီလက်ထရွန်တွေ ရှိတယ်။

what is in between the nucleus and the electrons?

နျူးကလိယပ်နဲ့အီလက်ထရွန်တွေ ကြား ဘာရှိမလဲ။

Surprisingly, the answer is empty space.

အံဩစရာ..အဖြေက နေရာလွတ်တွေတဲ့

(Wind noise)

(လေတိုးသံ)

That's right. Empty!

ဒါတကယ့် နေရာလွတ်တွေ အမှန်ပဲ။

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

နျူးကလိယပ် နဲ့ အီလက်ထရွန်တွေ ကြားမှာ ကျယ်ဝန်းတဲ့ နေရာလပ်နယ်မြေ ရှိပါတယ်။

Now, technically there are some electromagnetic fields,

အခု နည်းပညာအရ လျှပ်စစ် သံလိုက်စက်ကွင်းအချို့ရှိပါတယ်။

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

သို့သော် အရာ၀တ္ထုအနေ ရုပ်ဒြပ်အနေနဲ့ ဆို နေရာလွတ်ပါပဲ။

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

ဒီ ကျယ်ဝန်းလှတဲ့ ဟင်းလင်းပြင်နယ်မြေက ဘလူးဘယ်ရီသီးထဲမှာလို့ အမှတ်ရပေးပါ

which is inside the Earth,

ဒါက ကမ္ဘာထဲမှာ ရှိမယ်

which really are the atoms in the grapefruit.

ဒါက တကယ်ဆို ဂရိတ်ဖရုသီးထဲက အက်တမ်တွေပါ

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

ကဲ နောက်ထပ် ပိုပြီးဆန်းကြယ်တာ တစ်ခု

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

အက်တမ်ရဲ့ ဒြပ်ထု အားလုံးနီးပါးသာ နျူးကလိယပ်မှာ ရှိတယ်ဆိုတော့

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

အီလက်ထရွန်တွေမှာလည်း ဒြပ်ထု နည်းနည်းတော့ရှိမယ်

but most of it is in the nucleus --

ဒါပေမဲ့.. အများစုက နျူးကလိယပ်မှာပါ...

how dense is the nucleus?

နျူးကလိယပ် ဘယ်လောက် သိပ်သည်းမလဲ။

Well, the answer is crazy.

ကောင်းပြီ.. အဖြေက.. အံအားသင့် စရာပါ။

The density of a typical nucleus

ပုံမှန် နျူးကလိယပ်ရဲ့ သိပ်သည်းခြင်းက

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

ထုထည် ၁ ကုဗမီတာမှာ ၁၀ကို ပါဝါ ၁၇ တင်တဲ့ ကီလိုဂရမ်ရဲ့ ၄ ဆရှိမယ်။

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

ဒါက နားလည်ရ ခက်တယ်နော်။ အင်္ဂလိပ်ယူနစ် ပြောင်းလိုက်မယ်။

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

ထုထည် ၁ ကုဗပေမှာ ၁၀ကို ပါဝါ ၁၆ တင်တဲ့ ပေါင်ရဲ့ ၂.၅ဆရှိမယ်။

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

ဒါလည်း နားလည်ရ ခက်နေသေးတယ်။

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

ဒီမှာ ကျွန်တော် သင့်ကို လုပ်စေချင်တာရှိတယ်။

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

အလျား တစ်ပေ၊ အနံ တစ်ပေ အမြင့် တစ်ပေ ရှိတဲ့ သေတ္တာတစ်လုံး လုပ်လိုက်ပါ။

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

အခု ကားလေးတစ်စီးက နျူးကလိယပ်တွေ အားလုံးကို မြန်မြန်ဆွဲယူ လိုက်မယ်

Now, cars on average weigh two tons.

အခု..ကားတစ်စီးရဲ့ ပျမ်းမျှအလေးချိန်က ၂ တန်ပါ။

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

သေတ္တာထဲကို ကားနျူးကလိယပ်တွေ ဘယ်လောက်များထည့်နိုင်မလဲ

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

နျူးကလိယပ်နဲ့ တူတဲ့ သိပ်သည်းမှုမျိုး သင့်သေတ္တာမှာဖြစ်လာဖို့ပါ

Is it one car? Two?

ကား တစ်စီးလား။ နှစ်စီးလား။

How about 100?

အစီး ၁၀၀ လောက်လား။

Nope, nope and nope.

ပြဿနာမရှိဘူး ရတယ် ရတယ်နော်။

The answer is much bigger.

အဖြေက သိပ်ကြီးနေတယ်။

It is 6.2 billion.

သန်းပေါင်း ၆ထောင့်၂ရာ ပါ။

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

ဒါက ကမ္ဘာ့လူဦးရေ နီးနီးလောက် ဖြစ်နေပြီ။

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

ကမ္ဘာပေါ်က လူတိုင်း ကားတစ်စီးသာပိုင်မယ် ဆိုင်ရင်

and they don't --

လူတိုင်းတော့ ကား မပိုင်ဘူးလေ

(Cars honking)

(ကား ဟွန်းသံ)

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

ဒီကားတွေအားလုံးကို သင့် သေတ္တာထဲထည့်လိုက်...

That would be about the density of a nucleus.

ဒါက နျူးကလိယပ်ရဲ့ သိပ်သည်းခြင်းလောက်ဖြစ်လိမ့်မယ်။

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

ကျွန်တော်ပြောနေတာက ကမ္ဘာမှာ ရှိသမျှ ကားတိုင်း ယူပြီး

and put it into your one-foot box,

သင့်ရဲ့ ထု ၁ပေ ရှိတဲ့ သေတ္တာထဲကို ထည့်မယ်ဆို...

you would have the density of one nucleus.

နျူးကလိယပ် တစ်လုံးရဲ့ သိပ်သည်းမှုမျိုး ရမယ်။

OK, let's review.

သုံးသပ်ကြည့် ရအောင်။

The atom is really,

အက်တမ်က တကယ့်

really, really small.

တကယ်..တကယ့်ကို သေးသေးလေးပါ။

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

ဂရိတ်ဖရုသီးထဲက အက်တမ်တွေကို ကမ္ဘာထဲက ဘလူးဘယ်ရီသီးလို တွေးကြည့်ပါ။

The nucleus is crazy small.

နျူးကလိယပ်က အင်မတန့် ကို သေးတာပေါ့။

Now look inside the blueberry,

အခု..ဘလူးဘယ်ရီထဲကို ကြည့်မယ်

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

ပြီးတော့ သူ့အရွယ်ကို ဘော်လုံးကွင်းလောက် ချဲ့မယ်၊

and now the nucleus is a marble in the middle.

အခု နျူးကလိယပ်က ကွင်းလယ်က ဂေါ်လီလုံးလောက်ပါ။

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

အက်တမ်ကို ကျယ်ဝန်းလှတဲ့ နေရာလွတ်နယ်တွေနဲ့ တည်ဆောက်ထားပါတယ်

That's weird.

ဒါက ခပ်ဆန်းဆန်းပဲ။

The nucleus has a crazy-high density.

နျူးကလိယပ်က အင်မတန်မြင့်တဲ့ သိပ်သည်းဆ ရှိတယ်၊

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

ဒီကား အားလုံး သင့်ရဲ့သေတ္တာထဲ ထည့်လိုက်တာ တွေးကြည့်ပါ

I think I'm tired.

ကျွန်တော် မောပြီ ဗျ။