Just How Small is an Atom?

Hoe klein is een atoom eigenlijk?

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Christel Foncke

(Muziek)

You probably already know

Je weet waarschijnlijk al dat alles is opgebouwd

everything is made up of little tiny things called atoms

uit kleine, kleine dingen: atomen.

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

Je weet misschien nog dat elk atoom uit nog kleinere deeltjes bestaat:

called protons, neutrons and electrons.

protonen, neutronen en elektronen.

And you've probably heard that atoms are small.

En je hebt waarschijnlijk gehoord dat atomen klein zijn.

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

Heb je er al eens over nagedacht hoe klein atomen werkelijk zijn?

Het antwoord is dat ze heel, heel, heel klein zijn.

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

So you ask, just how small are atoms?

Hoe klein zijn die atomen eigenlijk?

To understand this, let's ask this question:

Daarom deze vraag:

hoeveel atomen zitten er in een grapefruit?

How many atoms are in a grapefruit?

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

Stel dat de grapefruit alleen uit stikstofatomen is samengesteld,

dat is niet helemaal waar, maar er zitten wel stikstofatomen in een grapefruit.

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

Om dit te visualiseren, gaan we van elk van de atomen opblazen

to the size of a blueberry.

tot de grootte van een bosbes.

And then how big would the grapefruit have to be?

Hoe groot zou de grapefruit dan worden?

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

Ze zou dan ongeveer zo groot zijn als de aarde.

That's crazy!

Dat is te gek! Als ik de aarde zou opvullen met bosbessen,

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

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

zou ik hetzelfde aantal stikstofatomen hebben als in een grapefruit?

That's right!

Dat klopt! Hoe groot is dan een atoom?

So how big is the atom?

Nou, het is heel, heel, heel, heel klein.

Well, it's really, really small!

En weet je wat?

And you know what? It gets even more crazy.

Het wordt nog gekker.

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

Laten we nu eens de binnenkant van elk atoom bekijken -- van de bosbes dus. --

What do you see there?

Wat zie je daar?

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

In het midden van het atoom zit de kern

which contains protons and neutrons,

met protonen en neutronen,

and on the outside, you'd see electrons.

en aan de buitenkant zou je elektronen zien.

So how big is the nucleus?

Dus hoe groot is dan de kern?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Als atomen als bosbessen in de aarde zijn, hoe groot zou de kern dan zijn?

how big would the nucleus be?

Op oude foto's van het atoom uit de wetenschapsles.

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

zag je een stip met een pijl wijzend naar de kern.

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

Die foto's zijn helemaal niet op schaal getekend.

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

so they're kind of wrong.

Eigenlijk zijn ze helemaal fout.

Hoe groot is de kern dan?

So how big is the nucleus?

Als je de bosbes zou openmaken

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

om de kern te zoeken,

zou ze onzichtbaar zijn.

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

Veel te klein om te zien!

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

OK. Nu pompen we het atoom -- de bosbes --

to the size of a house.

op tot de grootte van een huis.

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

Stel je een bal voor die zo groot is als een huis met twee verdiepingen.

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

Laten we eens kijken naar de kern in het midden van dat atoom.

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

Ze zou nauwelijks zichtbaar zijn, zo klein.

Om een beter idee te krijgen hoe groot de kern is,

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.

moeten we de bosbes tot de grootte van een voetbalstadion opblazen.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Stel je een bal voor met de grootte van een voetbalstadion.

and right smack dab in the center of the atom,

Midden in dat atoom

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

zou je de kern kunnen zien!

Met de grootte van... een kleine knikker.

And it would be the size of a small marble.

En er komt nog, als je nu nog niet van je sokken bent geblazen.

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

Let's consider the atom some more.

Laten we nog eens wat dieper ingaan op het atoom. Het bevat protonen, neutronen en elektronen.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

De protonen en neutronen zitten in de kern,

en bevatten bijna de hele massa van het atoom.

and contain almost all of the mass of the atom.

Aan de buitenkant zitten de elektronen.

Way on the edge are the electrons.

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

Als een atoom is als een bal met de grootte van een voetbalstadion,

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

de kern in het centrum en de elektronen aan de rand,

what is in between the nucleus and the electrons?

wat is er dan tussen de kern en de elektronen?

Verrassend genoeg: niks.

Surprisingly, the answer is empty space.

(Windlawaai)

(Wind noise)

Dat klopt. Leeg!

That's right. Empty!

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

Er zit niks tussen de kern en de elektronen.

Er zijn wat elektromagnetische velden,

Now, technically there are some electromagnetic fields,

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

maar geen dingen, geen materie, het is er leeg.

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

Vergeet niet dat deze uitgestrekte lege ruimte

binnen de bosbes zit, en die weer in de aarde,

which is inside the Earth,

als de atomen in de grapefruit.

which really are the atoms in the grapefruit.

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

Het kan nog gekker.

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

Omdat vrijwel alle massa van een atoom in de kern zit

-- een beetje massa ook wel in de elektronen,

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

maar de meeste massa zit in de kern --

but most of it is in the nucleus --

hoe dicht is dan de kern?

how dense is the nucleus?

Well, the answer is crazy.

Het antwoord is te gek.

The density of a typical nucleus

De dichtheid van een typische kern

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

is vier keer 10 tot de 17e kilogram per kubieke meter.

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

Dat is moeilijk voor te stellen.

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

Dat is moeilijk voor te stellen.

Dat is moeilijk voor te stellen.

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

Dat is nog altijd moeilijk voor te stellen.

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

Probeer dit eens:

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

maak een doos van 30 bij 30 bij 30 centimeter.

Nu nemen we alle kernen van een typische auto.

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

Veronderstel dat auto's gemiddeld twee ton wegen.

Now, cars on average weigh two tons.

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

Hoeveel kernen van auto’s moet je dan in die doos steken

opdat ze even dicht als de kern zou zijn?

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

Is het één auto? Twee? Ongeveer 100?

Is it one car? Two?

How about 100?

Nee en nog eens nee.

Nope, nope and nope.

The answer is much bigger.

Veel en veel meer.

It is 6.2 billion.

6,2 miljard.

Dat is bijna gelijk aan het aantal mensen op aarde.

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

Als iedereen op aarde een eigen auto zou hebben

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

and they don't --

-- wat niet zo is --

(Cars honking)

en we al die auto's in die doos zouden persen

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

dan zou die de dichtheid van een kern hebben.

That would be about the density of a nucleus.

Als je elke auto in de wereld in je doos van 30 cm zou steken

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

and put it into your one-foot box,

dan zou je de dichtheid van één kern hebben.

you would have the density of one nucleus.

We overlopen het nog eens.

OK, let's review.

The atom is really,

Het atoom is heel, heel, heel klein.

really, really small.

Denk aan de atomen in een grapefruit zoals bosbessen in de aarde.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

De kern is verschrikkelijk klein.

The nucleus is crazy small.

Als zo’n bosbes zo groot zou zijn als een voetbalstadion,

Now look inside the blueberry,

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

dan zou de kern in het midden zo groot als een knikker zijn.

and now the nucleus is a marble in the middle.

Het atoom bevat uitgestrekte gebieden lege ruimte.

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

Dat is raar.

That's weird.

The nucleus has a crazy-high density.

De kern heeft een superhoge dichtheid.

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

Denk aan al die auto’s in die doos van 30 cm.

Ik denk dat ik een beetje moe ben.

I think I'm tired.

(Geeuwt)