Just How Small is an Atom?

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TED-Ed


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira
00:13
You probably already know
0
13809
1200
Provavelmente já sabem
00:15
everything is made up of little tiny things called atoms
1
15033
2690
que tudo é constituído por coisas minúsculas chamadas átomos
00:17
or even that each atom is made up of even smaller particles
2
17747
2961
e que um átomo é constituído por partículas ainda mais pequenas
00:20
called protons, neutrons and electrons.
3
20732
2122
chamadas protões, neutrões e eletrões.
00:22
And you've probably heard that atoms are small.
4
22878
2287
E já devem ter ouvido dizer que os 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 nunca pensaram em como os átomos são realmente pequenos.
00:29
Well, the answer is that they are really, really small.
6
29373
3716
A resposta é que eles são mesmo muitíssimo pequenos.
00:33
So you ask, just how small are atoms?
7
33908
3039
E perguntam: "Até que ponto são pequenos os átomos?"
00:36
To understand this, let's ask this question:
8
36971
3073
Para perceber isso, façamos uma pergunta:
00:40
How many atoms are in a grapefruit?
9
40068
1908
"Quantos átomos existem numa toranja?
00:42
Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,
10
42721
3429
Partamos do princípio que a toranja é constituída apenas por átomos de azoto,
00:46
which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.
11
46174
3658
o que não é verdade, embora haja átomos de azoto numa toranja.
00:49
To help you visualize this, let's blow up each of the atoms
12
49856
3031
Para vos ajudar a visualizar isso, vamos inchar cada um dos átomos
00:52
to the size of a blueberry.
13
52911
1813
até ao tamanho de um mirtilo.
00:54
And then how big would the grapefruit have to be?
14
54748
3148
De que tamanho ficaria a toranja?
00:57
It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.
15
57920
4029
Ficaria do mesmo tamanho de...
da Terra!
01:01
That's crazy!
16
61973
1016
É uma loucura!
01:03
You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,
17
63013
2821
Então, se eu enchesse a Terra com mirtilos,
01:05
I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?
18
65858
2977
haveria o mesmo número de átomos de azoto que a toranja tem?
01:08
That's right!
19
68859
1000
É isso mesmo!
01:10
So how big is the atom?
20
70258
1533
Então, de que tamanho é o átomo?
01:12
Well, it's really, really small!
21
72761
1741
Bem, é realmente pequeníssimo!
01:15
And you know what? It gets even more crazy.
22
75541
2435
Sabem que mais? As coisas ainda ficam mais loucas.
01:18
Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --
23
78000
3773
Espreitemos para dentro do átomo — ou seja, do mirtilo.
01:21
What do you see there?
24
81797
1113
O que é que lá vemos?
01:22
In the center of the atom is something called the nucleus,
25
82934
2721
No centro do átomo há uma coisa chamada núcleo,
01:25
which contains protons and neutrons,
26
85679
1727
que contém protões e neutrões
01:27
and on the outside, you'd see electrons.
27
87430
2061
e, à roda dele, vemos eletrões.
01:29
So how big is the nucleus?
28
89515
1461
Então, de que tamanho é o núcleo?
01:31
If atoms are like blueberries in the Earth,
29
91381
2135
Se os átomos são como mirtilos na Terra,
01:33
how big would the nucleus be?
30
93540
1777
de que tamanho será o núcleo?
01:35
You might remember the old pictures of the atom from science class,
31
95341
3217
Recordam as antigas imagens do átomo das aulas de ciências,
01:38
where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.
32
98582
3763
em que se via um pontinho na página, com uma seta a apontar para o núcleo?
01:42
Well, those pictures, they're not drawn to scale,
33
102369
2395
Essas imagens não estavam desenhadas à escala,
01:44
so they're kind of wrong.
34
104788
1615
por isso são incorretas.
01:46
So how big is the nucleus?
35
106427
1556
Então, de que tamanho é o núcleo?
01:48
So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ...
36
108007
3969
Se rebentássemos o mirtilo e procurássemos o núcleo...
01:53
You know what? It would be invisible.
37
113236
2246
sabem uma coisa? Ele seria invisível.
01:55
It's too small to see!
38
115506
1642
É demasiado pequeno para o podermos ver.
01:57
OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --
39
117944
2776
Ok. Vamos inchar o átomo — o mirtilo —
02:00
to the size of a house.
40
120744
1232
até ao tamanho de uma casa.
02:02
So imagine a ball that is as tall as a two-story house.
41
122000
3738
Imaginem uma bola da altura de uma casa de dois pisos.
02:05
Let's look for the nucleus in the center of the atom.
42
125762
2477
Procuremos o núcleo no centro do átomo.
02:08
And do you know what? It would just barely be visible.
43
128263
3295
Sabem que mais? Quase não o conseguimos ver.
02:12
So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,
44
132141
2821
Para convencer a nossa cabeça do tamanho que o núcleo tem,
02:14
we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.
45
134986
3990
precisamos de inchar o mirtilo até ao tamanho de um estádio de futebol.
02:19
So imagine a ball the size of a football stadium,
46
139000
2976
Imaginem uma bola do tamanho de um estádio de futebol
02:22
and right smack dab in the center of the atom,
47
142000
2976
e se mergulharmos no centro do átomo,
02:25
you would find the nucleus, and you could see it!
48
145000
2334
encontraremos o núcleo e poderemos vê-lo.
02:28
And it would be the size of a small marble.
49
148278
2624
Seria do tamanho de um pequeno belindre.
E há mais, se ainda não estão com a cabeça a andar à roda.
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
Observemos melhor o átomo.
02:36
It contains protons, neutrons and electrons.
52
156345
2197
Contém protões, neutrões e eletrões.
02:38
The protons and neutrons live inside of the nucleus,
53
158566
2429
Os protões e neutrões vivem dentro do núcleo
02:41
and contain almost all of the mass of the atom.
54
161019
2191
e contêm quase toda a massa do átomo.
02:43
Way on the edge are the electrons.
55
163234
1742
À roda deles estão os eletrões.
02:45
So if an atom is like a ball the size of a football stadium,
56
165000
2976
Então, se um átomo for 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 eletrões à sua volta,
02:50
what is in between the nucleus and the electrons?
58
170929
2286
o que é que há entre o núcleo e os eletrões?
02:54
Surprisingly, the answer is empty space.
59
174104
3007
Surpreendentemente, a resposta é um espaço vazio.
02:57
(Wind noise)
60
177987
2570
03:00
That's right. Empty!
61
180581
1395
É isso. Vazio!
03:02
Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.
62
182000
4305
Entre o núcleo e os eletrões há vastas regiões de espaço vazio.
03:06
Now, technically there are some electromagnetic fields,
63
186329
2572
Tecnicamente, há campos eletromagnéticos
03:08
but in terms of stuff, matter, it is empty.
64
188925
2911
mas, em termos de matéria, está vazio.
03:11
Remember this vast region of empty space is inside the blueberry,
65
191860
3523
Lembrem-se que esta vasta região de espaço vazio está dentro do mirtilo
03:15
which is inside the Earth,
66
195407
1895
que está dentro da Terra,
03:17
which really are the atoms in the grapefruit.
67
197326
2185
que são os átomos da toranja.
03:19
OK, one more thing, if I can even get more bizarre.
68
199535
3441
Ok, mais uma coisa, se é possível ser-se ainda mais bizarro.
03:23
Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --
69
203769
3586
Como, na prática, toda a massa de um átomo está no núcleo
03:27
now, there is some amount of mass in the electrons,
70
207379
2649
— ainda há uma pequena quantidade de massa nos eletrões.
03:30
but most of it is in the nucleus --
71
210052
2021
mas a maior parte está no núcleo —
03:32
how dense is the nucleus?
72
212097
1772
qual é a densidade do núcleo?
03:33
Well, the answer is crazy.
73
213893
1919
A resposta é de loucos.
03:35
The density of a typical nucleus
74
215836
1890
A densidade de um núcleo vulgar
03:37
is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.
75
217750
3226
é quatro vezes 10 elevado à 10.ª potência de quilos 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. Vamos pô-lo em unidades inglesas.
03:44
2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet.
77
224968
4008
2,5 vezes 10 elevado à 16.ª potência de libras por pé cúbico.
03:49
OK, that's still kind of hard to figure.
78
229864
1905
Ok, continua difícil de visualizar.
03:51
OK, here's what I want you to do.
79
231793
2101
Então, façam o seguinte.
03:53
Make a box that is one foot by one foot by one foot.
80
233918
3524
Façam uma caixa com 30 cm x 30 cm x 30 cm.
03:57
Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.
81
237466
3687
Agora agarremos em todos os núcleos de um automóvel vulgar.
04:01
Now, cars on average weigh two tons.
82
241177
2334
Os carros, em média, pesam duas toneladas.
04:03
How many cars' nuclei would you have to put into the box
83
243535
3536
Quantos núcleos de carros precisaríamos de meter na caixa
04:07
to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?
84
247095
2953
para que essa caixa tivesse a mesma densidade do núcleo?
04:10
Is it one car? Two?
85
250072
1328
Será de um carro? De dois?
04:11
How about 100?
86
251424
1000
Que tal de 100?
04:13
Nope, nope and nope.
87
253025
2123
Não, não e não.
04:15
The answer is much bigger.
88
255825
1239
A resposta é e muito mais.
04:17
It is 6.2 billion.
89
257702
2795
Seriam 6200 milhões.
04:21
That is almost equal to the number of people in the Earth.
90
261303
2893
É quase igual ao número de pessoas na Terra.
04:24
So if everyone in the Earth owned their own car --
91
264220
2334
Se todas as pessoas na Terra tivessem um carro
04:26
and they don't --
92
266578
1331
— e não têm —
04:27
(Cars honking)
93
267933
1215
04:29
and we put all of those cars into your box ...
94
269172
2200
e puséssemos todos esses carros nessa caixa...
04:33
That would be about the density of a nucleus.
95
273148
2486
isso seria aproximadamente a densidade de um núcleo.
04:36
So I'm saying that if you took every car in the world
96
276909
2544
Digo-vos que, se agarrassem em todos os carros do mundo
04:39
and put it into your one-foot box,
97
279477
2331
e os metessem numa caixa de 30 cm,
04:41
you would have the density of one nucleus.
98
281832
2144
teriam a densidade de um núcleo.
04:44
OK, let's review.
99
284000
1212
Ok, vamos fazer uma revisão.
04:45
The atom is really,
100
285236
1660
O átomo é realmente muitíssimo pequeno.
04:46
really, really small.
101
286920
2298
04:49
Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.
102
289242
3366
Pensem nos átomos duma toranja como mirtilos dentro da Terra.
04:53
The nucleus is crazy small.
103
293396
2628
O núcleo é incrivelmente pequeno.
04:56
Now look inside the blueberry,
104
296048
1669
Agora, olhem para dentro do mirtilo.
04:57
and blow it up to the size of a football stadium,
105
297741
2415
Inchem-no até ao tamanho de um estádio de futebol.
05:00
and now the nucleus is a marble in the middle.
106
300180
2143
Agora, o núcleo é um belindre no meio.
05:03
The atom is made up of vast regions of empty space.
107
303417
3580
O átomo é constituído por vastas regiões de espaço vazio.
05:07
That's weird.
108
307608
1000
É esquisito.
05:08
The nucleus has a crazy-high density.
109
308632
2220
O núcleo tem uma densidade espantosa.
05:10
Think of putting all those cars in your one-foot box.
110
310876
2477
Pensem em pôr todos aqueles carros numa caixa de 30 cm.
05:14
I think I'm tired.
111
314821
1308
Acho que estou a ficar cansado.

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