Just How Small is an Atom?

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

You probably already know

Provavelmente já sabem

everything is made up of little tiny things called atoms

que tudo é constituído por coisas minúsculas chamadas átomos

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

e que um átomo é constituído por partículas ainda mais pequenas

called protons, neutrons and electrons.

chamadas protões, neutrões e eletrões.

And you've probably heard that atoms are small.

E já devem ter ouvido dizer que os átomos são pequenos.

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

Mas aposto que nunca pensaram em como os átomos são realmente pequenos.

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

A resposta é que eles são mesmo muitíssimo pequenos.

So you ask, just how small are atoms?

E perguntam: "Até que ponto são pequenos os átomos?"

To understand this, let's ask this question:

Para perceber isso, façamos uma pergunta:

How many atoms are in a grapefruit?

"Quantos átomos existem numa toranja?

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

Partamos do princípio que a toranja é constituída apenas por átomos de azoto,

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

o que não é verdade, embora haja átomos de azoto numa toranja.

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

Para vos ajudar a visualizar isso, vamos inchar cada um dos átomos

to the size of a blueberry.

até ao tamanho de um mirtilo.

And then how big would the grapefruit have to be?

De que tamanho ficaria a toranja?

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

Ficaria do mesmo tamanho de...

da Terra!

That's crazy!

É uma loucura!

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

Então, se eu enchesse a Terra com mirtilos,

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

haveria o mesmo número de átomos de azoto que a toranja tem?

That's right!

É isso mesmo!

So how big is the atom?

Então, de que tamanho é o átomo?

Well, it's really, really small!

Bem, é realmente pequeníssimo!

And you know what? It gets even more crazy.

Sabem que mais? As coisas ainda ficam mais loucas.

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

Espreitemos para dentro do átomo — ou seja, do mirtilo.

What do you see there?

O que é que lá vemos?

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

No centro do átomo há uma coisa chamada núcleo,

which contains protons and neutrons,

que contém protões e neutrões

and on the outside, you'd see electrons.

e, à roda dele, vemos eletrões.

So how big is the nucleus?

Então, de que tamanho é o núcleo?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Se os átomos são como mirtilos na Terra,

how big would the nucleus be?

de que tamanho será o núcleo?

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

Recordam as antigas imagens do átomo das aulas de ciências,

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

em que se via um pontinho na página, com uma seta a apontar para o núcleo?

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

Essas imagens não estavam desenhadas à escala,

so they're kind of wrong.

por isso são incorretas.

So how big is the nucleus?

Então, de que tamanho é o núcleo?

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

Se rebentássemos o mirtilo e procurássemos o núcleo...

You know what? It would be invisible.

sabem uma coisa? Ele seria invisível.

It's too small to see!

É demasiado pequeno para o podermos ver.

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

Ok. Vamos inchar o átomo — o mirtilo —

to the size of a house.

até ao tamanho de uma casa.

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

Imaginem uma bola da altura de uma casa de dois pisos.

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

Procuremos o núcleo no centro do átomo.

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

Sabem que mais? Quase não o conseguimos ver.

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

Para convencer a nossa cabeça do tamanho que o núcleo tem,

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

precisamos de inchar o mirtilo até ao tamanho de um estádio de futebol.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Imaginem uma bola do tamanho de um estádio de futebol

and right smack dab in the center of the atom,

e se mergulharmos no centro do átomo,

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

encontraremos o núcleo e poderemos vê-lo.

And it would be the size of a small marble.

Seria do tamanho de um pequeno belindre.

E há mais, se ainda não estão com a cabeça a andar à roda.

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

Let's consider the atom some more.

Observemos melhor o átomo.

It contains protons, neutrons and electrons.

Contém protões, neutrões e eletrões.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Os protões e neutrões vivem dentro do núcleo

and contain almost all of the mass of the atom.

e contêm quase toda a massa do átomo.

Way on the edge are the electrons.

À roda deles estão os eletrões.

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

Então, se um átomo for como uma bola do tamanho de um estádio de futebol,

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

com o núcleo no centro, e os eletrões à sua volta,

what is in between the nucleus and the electrons?

o que é que há entre o núcleo e os eletrões?

Surprisingly, the answer is empty space.

Surpreendentemente, a resposta é um espaço vazio.

(Wind noise)

That's right. Empty!

É isso. Vazio!

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

Entre o núcleo e os eletrões há vastas regiões de espaço vazio.

Now, technically there are some electromagnetic fields,

Tecnicamente, há campos eletromagnéticos

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

mas, em termos de matéria, está vazio.

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

Lembrem-se que esta vasta região de espaço vazio está dentro do mirtilo

which is inside the Earth,

que está dentro da Terra,

which really are the atoms in the grapefruit.

que são os átomos da toranja.

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

Ok, mais uma coisa, se é possível ser-se ainda mais bizarro.

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

Como, na prática, toda a massa de um átomo está no núcleo

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

— ainda há uma pequena quantidade de massa nos eletrões.

but most of it is in the nucleus --

mas a maior parte está no núcleo —

how dense is the nucleus?

qual é a densidade do núcleo?

Well, the answer is crazy.

A resposta é de loucos.

The density of a typical nucleus

A densidade de um núcleo vulgar

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

é quatro vezes 10 elevado à 10.ª potência de quilos por metro cúbico.

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

Mas isso é difícil de visualizar. Vamos pô-lo em unidades inglesas.

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

2,5 vezes 10 elevado à 16.ª potência de libras por pé cúbico.

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

Ok, continua difícil de visualizar.

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

Então, façam o seguinte.

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

Façam uma caixa com 30 cm x 30 cm x 30 cm.

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

Agora agarremos em todos os núcleos de um automóvel vulgar.

Now, cars on average weigh two tons.

Os carros, em média, pesam duas toneladas.

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

Quantos núcleos de carros precisaríamos de meter na caixa

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

para que essa caixa tivesse a mesma densidade do núcleo?

Is it one car? Two?

Será de um carro? De dois?

How about 100?

Que tal de 100?

Nope, nope and nope.

Não, não e não.

The answer is much bigger.

A resposta é e muito mais.

It is 6.2 billion.

Seriam 6200 milhões.

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

É quase igual ao número de pessoas na Terra.

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

Se todas as pessoas na Terra tivessem um carro

and they don't --

— e não têm —

(Cars honking)

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

e puséssemos todos esses carros nessa caixa...

That would be about the density of a nucleus.

isso seria aproximadamente a densidade de um núcleo.

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

Digo-vos que, se agarrassem em todos os carros do mundo

and put it into your one-foot box,

e os metessem numa caixa de 30 cm,

you would have the density of one nucleus.

teriam a densidade de um núcleo.

OK, let's review.

Ok, vamos fazer uma revisão.

The atom is really,

O átomo é realmente muitíssimo pequeno.

really, really small.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

Pensem nos átomos duma toranja como mirtilos dentro da Terra.

The nucleus is crazy small.

O núcleo é incrivelmente pequeno.

Now look inside the blueberry,

Agora, olhem para dentro do mirtilo.

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

Inchem-no até ao tamanho de um estádio de futebol.

and now the nucleus is a marble in the middle.

Agora, o núcleo é um belindre no meio.

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

O átomo é constituído por vastas regiões de espaço vazio.

That's weird.

É esquisito.

The nucleus has a crazy-high density.

O núcleo tem uma densidade espantosa.

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

Pensem em pôr todos aqueles carros numa caixa de 30 cm.

I think I'm tired.

Acho que estou a ficar cansado.