Just How Small is an Atom?

Quão pequeno é um átomo mesmo?

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TED-Ed


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: José Marcelo Fascio Revisor: Wanderley Jesus
(música)
00:13
You probably already know
0
13809
1200
Você provavelmente já sabe que tudo é feito de
00:15
everything is made up of little tiny things called atoms
1
15033
2690
pequenas coisinhas chamadas átomos.
00:17
or even that each atom is made up of even smaller particles
2
17747
2961
Pode até saber que cada átomo é feito de partículas ainda menores
00:20
called protons, neutrons and electrons.
3
20732
2122
chamadas prótons, nêutrons e elétrons.
00:22
And you've probably heard that atoms are small.
4
22878
2287
E você também já deve ter ouvido que átomos são pequenos.
00:25
But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are.
5
25189
4160
Mas aposto que você nunca se questionou sobre quão pequenos eles realmente são.
Bem, a resposta é que eles são, muito, muito, muito pequenos.
00:29
Well, the answer is that they are really, really small.
6
29373
3716
00:33
So you ask, just how small are atoms?
7
33908
3039
Então você pergunta, quão pequenos são os átomos mesmo?
00:36
To understand this, let's ask this question:
8
36971
3073
Para entender isso, façamos a seguinte pergunta:
Quantos átomos existem em uma laranja?
00:40
How many atoms are in a grapefruit?
9
40068
1908
00:42
Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,
10
42721
3429
Bem, vamos assumir que uma laranja é feita de apenas átomos de nitrogênio,
o que não é inteiramente verdadeiro, mas existem átomos de nitrogênio na laranja.
00:46
which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.
11
46174
3658
00:49
To help you visualize this, let's blow up each of the atoms
12
49856
3031
Bem, para ajudar a visualizar isto, vamos inflar cada átomo
00:52
to the size of a blueberry.
13
52911
1813
para o tamanho de uma uva.
00:54
And then how big would the grapefruit have to be?
14
54748
3148
E depois, que tamanho a laranja deveria ter?
00:57
It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.
15
57920
4029
Deveria ter o tamanho de -- bem, na verdade, o tamanho da Terra.
01:01
That's crazy!
16
61973
1016
Isso é loucura! Isso significa que se eu enchesse a terra com uvas,
01:03
You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,
17
63013
2821
01:05
I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?
18
65858
2977
eu teria o mesmo número de átomos de nitrogênio de uma laranja?
01:08
That's right!
19
68859
1000
Isso mesmo! Então, qual é o tamanho do átomo?
01:10
So how big is the atom?
20
70258
1533
Bem, ele é muito, muito, muito pequeno.
01:12
Well, it's really, really small!
21
72761
1741
E quer saber?
01:15
And you know what? It gets even more crazy.
22
75541
2435
Isso fica ainda mais confuso.
01:18
Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --
23
78000
3773
Vamos agora olhar dentro de cada átomo -- e consequentemente da uva, certo? --
01:21
What do you see there?
24
81797
1113
O que você vê lá?
01:22
In the center of the atom is something called the nucleus,
25
82934
2721
No centro do átomo está algo chamado de núcleo,
01:25
which contains protons and neutrons,
26
85679
1727
que contém prótons e nêutrons,
01:27
and on the outside, you'd see electrons.
27
87430
2061
e por fora você veria elétrons.
01:29
So how big is the nucleus?
28
89515
1461
Então qual é o tamanho do núcleo?
01:31
If atoms are like blueberries in the Earth,
29
91381
2135
Bem, se átomos são como uvas na terra, qual seria o tamanho do núcleo?
01:33
how big would the nucleus be?
30
93540
1777
Você pode lembrar do velho desenho do átomo de sua aula de ciências,
01:35
You might remember the old pictures of the atom from science class,
31
95341
3217
onde você viu este pequeno ponto na página, com uma seta apontando para o núcleo.
01:38
where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.
32
98582
3763
Bem, estes desenhos, não são feitos em escala,
01:42
Well, those pictures, they're not drawn to scale,
33
102369
2395
01:44
so they're kind of wrong.
34
104788
1615
então estão meio incorretos.
Então qual é o tamanho do núcleo?
01:46
So how big is the nucleus?
35
106427
1556
Se você abrir a uva
01:48
So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ...
36
108007
3969
e estivesse procurando pelo núcleo,
sabe de uma coisa? Ele seria invisível.
01:53
You know what? It would be invisible.
37
113236
2246
01:55
It's too small to see!
38
115506
1642
É pequeno demais para ver!
01:57
OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --
39
117944
2776
OK. Vamos inflar o átomo (a uva)
02:00
to the size of a house.
40
120744
1232
para o tamanho de uma casa.
02:02
So imagine a ball that is as tall as a two-story house.
41
122000
3738
Imagine uma bola do tamanho de uma casa de dois andares.
02:05
Let's look for the nucleus in the center of the atom.
42
125762
2477
Vamos procurar pelo núcleo no centro do átomo.
02:08
And do you know what? It would just barely be visible.
43
128263
3295
Quer saber? Ela mal seria visível.
Para fazer nossas mentes entenderem o tamanho do núcleo,
02:12
So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,
44
132141
2821
02:14
we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.
45
134986
3990
temos que inflar mais a uva, para o tamanho de um estádio de futebol.
02:19
So imagine a ball the size of a football stadium,
46
139000
2976
Imagine uma bola com o tamanho de um estádio de futebol,
02:22
and right smack dab in the center of the atom,
47
142000
2976
e bem lá no centro do átomo,
02:25
you would find the nucleus, and you could see it!
48
145000
2334
você encontraria o núcleo, e poderia vê-lo!
E ele seria do tamanho de uma bolinha de gude.
02:28
And it would be the size of a small marble.
49
148278
2624
E tem mais, se ainda não fritei sua mente até agora.
02:32
And there's more, if I haven't blown your mind by now.
50
152121
2556
02:34
Let's consider the atom some more.
51
154701
1620
Vamos pensar no átomo um pouco mais. Ele contém prótons, nêutrons e elétrons.
02:36
It contains protons, neutrons and electrons.
52
156345
2197
02:38
The protons and neutrons live inside of the nucleus,
53
158566
2429
Os prótons e nêutrons vivem dentro do núcleo,
e contém quase toda a massa do átomo.
02:41
and contain almost all of the mass of the atom.
54
161019
2191
Lá fora, ficam os elétrons.
02:43
Way on the edge are the electrons.
55
163234
1742
02:45
So if an atom is like a ball the size of a football stadium,
56
165000
2976
Então se um átomo é como uma bola do tamanho de um estádio de futebol,
02:48
with the nucleus in the center, and the electrons on the edge,
57
168000
2905
com o núcleo no centro, e os elétrons por fora,
02:50
what is in between the nucleus and the electrons?
58
170929
2286
o que há entre o núcleo e os elétrons?
Surpreendentemente, a resposta é espaço vazio.
02:54
Surprisingly, the answer is empty space.
59
174104
3007
(barulho de vento)
02:57
(Wind noise)
60
177987
2570
Isso mesmo. Vazio!
03:00
That's right. Empty!
61
180581
1395
03:02
Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.
62
182000
4305
Entre o núcleo e os elétrons, existem vastas regiões de espaço vazio.
Bom, tecnicamente existem alguns campos eletromagnéticos,
03:06
Now, technically there are some electromagnetic fields,
63
186329
2572
03:08
but in terms of stuff, matter, it is empty.
64
188925
2911
mas em termos de coisas, matéria, é vazio.
03:11
Remember this vast region of empty space is inside the blueberry,
65
191860
3523
Lembre-se que esta vasta região de espaço vazio
está dentro da uva, que está dentro da Terra,
03:15
which is inside the Earth,
66
195407
1895
que na verdade são os átomos de uma laranja.
03:17
which really are the atoms in the grapefruit.
67
197326
2185
03:19
OK, one more thing, if I can even get more bizarre.
68
199535
3441
OK, mais uma coisa, se é que ainda pode ficar mais bizarro.
03:23
Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --
69
203769
3586
Já que virtualmente toda a massa de um átomo está no núcleo
-- bem, existe um pouco de massa nos elétrons,
03:27
now, there is some amount of mass in the electrons,
70
207379
2649
mas a maior parte está no núcleo --
03:30
but most of it is in the nucleus --
71
210052
2021
Quão denso é o núcleo?
03:32
how dense is the nucleus?
72
212097
1772
03:33
Well, the answer is crazy.
73
213893
1919
Bem, a resposta é incrível.
03:35
The density of a typical nucleus
74
215836
1890
A densidade de um núcleo típico
03:37
is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.
75
217750
3226
é 4 vezes 10 elevado a 17 kilogramas por metro cúbico.
03:41
But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units.
76
221615
3329
Mas isso é difícil de visualizar. OK, vou colocar em unidades inglesas.
03:44
2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet.
77
224968
4008
2,5 vezes 10 elevado a 16
libras por pé cúbico. (400 x 10 a 16 kg/m2)
03:49
OK, that's still kind of hard to figure.
78
229864
1905
OK, isso ainda está meio difícil de imaginar.
03:51
OK, here's what I want you to do.
79
231793
2101
Certo, quero que você faça é o seguinte.
03:53
Make a box that is one foot by one foot by one foot.
80
233918
3524
Faça uma caixa de 30 cm x 30 cm x 30 cm
Agora vamos pegar todos os núcleos de um carro típico.
03:57
Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.
81
237466
3687
Bom, carros pesam em média duas toneladas.
04:01
Now, cars on average weigh two tons.
82
241177
2334
04:03
How many cars' nuclei would you have to put into the box
83
243535
3536
De quantos carros os os núcleos deveriam ser colocados na caixa
para ter sua caixa de 30 cm da mesma densidade do núcleo?
04:07
to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?
84
247095
2953
Seria de um carro? Dois? Que tal 100?
04:10
Is it one car? Two?
85
250072
1328
04:11
How about 100?
86
251424
1000
Não, não e não.
04:13
Nope, nope and nope.
87
253025
2123
04:15
The answer is much bigger.
88
255825
1239
A resposta é muito maior.
04:17
It is 6.2 billion.
89
257702
2795
Seria 6.2 bilhões.
Isto é quase igual ao número de pessoas na Terra.
04:21
That is almost equal to the number of people in the Earth.
90
261303
2893
Então se cada um na Terra possuísse seu próprio carro
04:24
So if everyone in the Earth owned their own car --
91
264220
2334
04:26
and they don't --
92
266578
1331
-- e não possuem --
04:27
(Cars honking)
93
267933
1215
a se nós colocássemos todos estes carros em sua caixa,
04:29
and we put all of those cars into your box ...
94
269172
2200
esta seria aproximadamente a densidade de um núcleo.
04:33
That would be about the density of a nucleus.
95
273148
2486
Então estou dizendo que se você pegar todos os carros do mundo e colocar
04:36
So I'm saying that if you took every car in the world
96
276909
2544
04:39
and put it into your one-foot box,
97
279477
2331
dentro de sua caixa de 30 cm, você teria a densidade de um núcleo.
04:41
you would have the density of one nucleus.
98
281832
2144
OK, vamos revisar.
04:44
OK, let's review.
99
284000
1212
04:45
The atom is really,
100
285236
1660
O átomo é muito, muito, muito pequeno.
04:46
really, really small.
101
286920
2298
Pense em átomos em uma laranja como uvas na Terra.
04:49
Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.
102
289242
3366
O núcleo é incrivelmente pequeno.
04:53
The nucleus is crazy small.
103
293396
2628
Agora olhe dentro da uva, e infle-a do tamanho de um estádio de futebol,
04:56
Now look inside the blueberry,
104
296048
1669
04:57
and blow it up to the size of a football stadium,
105
297741
2415
e agora o núcleo é uma bolinha de gude no centro.
05:00
and now the nucleus is a marble in the middle.
106
300180
2143
O átomo é feito de imensas regiões de espaço vazio.
05:03
The atom is made up of vast regions of empty space.
107
303417
3580
Isso é estranho.
05:07
That's weird.
108
307608
1000
05:08
The nucleus has a crazy-high density.
109
308632
2220
O núcleo tem uma densidade incrivelmente alta.
05:10
Think of putting all those cars in your one-foot box.
110
310876
2477
Pense em colocar todos aqueles carros em uma caixa de 30 cm.
Acho que estou cansado.
05:14
I think I'm tired.
111
314821
1308
(bocejo)

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