Just How Small is an Atom?

Tradutor: José Marcelo Fascio Revisor: Wanderley Jesus

(música)

You probably already know

Você provavelmente já sabe que tudo é feito de

everything is made up of little tiny things called atoms

pequenas coisinhas chamadas átomos.

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

Pode até saber que cada átomo é feito de partículas ainda menores

called protons, neutrons and electrons.

chamadas prótons, nêutrons e elétrons.

And you've probably heard that atoms are small.

E você também já deve ter ouvido que átomos são pequenos.

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

Mas aposto que você nunca se questionou sobre quão pequenos eles realmente são.

Bem, a resposta é que eles são, muito, muito, muito pequenos.

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

So you ask, just how small are atoms?

Então você pergunta, quão pequenos são os átomos mesmo?

To understand this, let's ask this question:

Para entender isso, façamos a seguinte pergunta:

Quantos átomos existem em uma laranja?

How many atoms are in a grapefruit?

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

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.

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

Bem, para ajudar a visualizar isto, vamos inflar cada átomo

to the size of a blueberry.

para o tamanho de uma uva.

And then how big would the grapefruit have to be?

E depois, que tamanho a laranja deveria ter?

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

Deveria ter o tamanho de -- bem, na verdade, o tamanho da Terra.

That's crazy!

Isso é loucura! Isso significa que se eu enchesse a terra com uvas,

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

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

eu teria o mesmo número de átomos de nitrogênio de uma laranja?

That's right!

Isso mesmo! Então, qual é o tamanho do átomo?

So how big is the atom?

Bem, ele é muito, muito, muito pequeno.

Well, it's really, really small!

E quer saber?

And you know what? It gets even more crazy.

Isso fica ainda mais confuso.

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

Vamos agora olhar dentro de cada átomo -- e consequentemente da uva, certo? --

What do you see there?

O que você vê lá?

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

No centro do átomo está algo chamado de núcleo,

which contains protons and neutrons,

que contém prótons e nêutrons,

and on the outside, you'd see electrons.

e por fora você veria elétrons.

So how big is the nucleus?

Então qual é o tamanho do núcleo?

If atoms are like blueberries in the Earth,

Bem, se átomos são como uvas na terra, qual seria o tamanho do núcleo?

how big would the nucleus be?

Você pode lembrar do velho desenho do átomo de sua aula de ciências,

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

onde você viu este pequeno ponto na página, com uma seta apontando para o núcleo.

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

Bem, estes desenhos, não são feitos em escala,

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

so they're kind of wrong.

então estão meio incorretos.

Então qual é o tamanho do núcleo?

So how big is the nucleus?

Se você abrir a uva

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

e estivesse procurando pelo núcleo,

sabe de uma coisa? Ele seria invisível.

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

É pequeno demais para ver!

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

OK. Vamos inflar o átomo (a uva)

to the size of a house.

para o tamanho de uma casa.

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

Imagine uma bola do tamanho de uma casa de dois andares.

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

Vamos procurar pelo núcleo no centro do átomo.

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

Quer saber? Ela mal seria visível.

Para fazer nossas mentes entenderem o tamanho do núcleo,

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.

temos que inflar mais a uva, para o tamanho de um estádio de futebol.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Imagine uma bola com o tamanho de um estádio de futebol,

and right smack dab in the center of the atom,

e bem lá no centro do átomo,

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

você encontraria o núcleo, e poderia vê-lo!

E ele seria do tamanho de uma bolinha de gude.

And it would be the size of a small marble.

E tem mais, se ainda não fritei sua mente até agora.

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

Let's consider the atom some more.

Vamos pensar no átomo um pouco mais. Ele contém prótons, nêutrons e elétrons.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Os prótons e nêutrons vivem dentro do núcleo,

e contém quase toda a massa do átomo.

and contain almost all of the mass of the atom.

Lá fora, ficam os elétrons.

Way on the edge are the electrons.

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

Então se um átomo é 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 elétrons por fora,

what is in between the nucleus and the electrons?

o que há entre o núcleo e os elétrons?

Surpreendentemente, a resposta é espaço vazio.

Surprisingly, the answer is empty space.

(barulho de vento)

(Wind noise)

Isso mesmo. Vazio!

That's right. Empty!

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

Entre o núcleo e os elétrons, existem vastas regiões de espaço vazio.

Bom, tecnicamente existem alguns campos eletromagnéticos,

Now, technically there are some electromagnetic fields,

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

mas em termos de coisas, matéria, é vazio.

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

Lembre-se que esta vasta região de espaço vazio

está dentro da uva, que está dentro da Terra,

which is inside the Earth,

que na verdade são os átomos de uma laranja.

which really are the atoms in the grapefruit.

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

OK, mais uma coisa, se é que ainda pode ficar mais bizarro.

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

Já que virtualmente toda a massa de um átomo está no núcleo

-- bem, existe um pouco de massa nos elétrons,

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

mas a maior parte está no núcleo --

but most of it is in the nucleus --

Quão denso é o núcleo?

how dense is the nucleus?

Well, the answer is crazy.

Bem, a resposta é incrível.

The density of a typical nucleus

A densidade de um núcleo típico

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

é 4 vezes 10 elevado a 17 kilogramas por metro cúbico.

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

Mas isso é difícil de visualizar. OK, vou colocar em unidades inglesas.

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

2,5 vezes 10 elevado a 16

libras por pé cúbico. (400 x 10 a 16 kg/m2)

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

OK, isso ainda está meio difícil de imaginar.

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

Certo, quero que você faça é o seguinte.

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

Faça uma caixa de 30 cm x 30 cm x 30 cm

Agora vamos pegar todos os núcleos de um carro típico.

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

Bom, carros pesam em média duas toneladas.

Now, cars on average weigh two tons.

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

De quantos carros os os núcleos deveriam ser colocados na caixa

para ter sua caixa de 30 cm da mesma densidade do núcleo?

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

Seria de um carro? Dois? Que tal 100?

Is it one car? Two?

How about 100?

Não, não e não.

Nope, nope and nope.

The answer is much bigger.

A resposta é muito maior.

It is 6.2 billion.

Seria 6.2 bilhões.

Isto é quase igual ao número de pessoas na Terra.

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

Então se cada um na Terra possuísse seu próprio carro

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

and they don't --

-- e não possuem --

(Cars honking)

a se nós colocássemos todos estes carros em sua caixa,

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

esta seria aproximadamente a densidade de um núcleo.

That would be about the density of a nucleus.

Então estou dizendo que se você pegar todos os carros do mundo e colocar

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

and put it into your one-foot box,

dentro de sua caixa de 30 cm, você teria a densidade de um núcleo.

you would have the density of one nucleus.

OK, vamos revisar.

OK, let's review.

The atom is really,

O átomo é muito, muito, muito pequeno.

really, really small.

Pense em átomos em uma laranja como uvas na Terra.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

O núcleo é incrivelmente pequeno.

The nucleus is crazy small.

Agora olhe dentro da uva, e infle-a do tamanho de um estádio de futebol,

Now look inside the blueberry,

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

e agora o núcleo é uma bolinha de gude no centro.

and now the nucleus is a marble in the middle.

O átomo é feito de imensas regiões de espaço vazio.

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

Isso é estranho.

That's weird.

The nucleus has a crazy-high density.

O núcleo tem uma densidade incrivelmente alta.

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

Pense em colocar todos aqueles carros em uma caixa de 30 cm.

Acho que estou cansado.

I think I'm tired.

(bocejo)