Los átomos son ridículamente y increíblemente pequeños.
Un simple cabello humano tiene el mismo grosor que
500.000 atomos de carbon apilados uno sobre el otro.
Mira a tu puño, que contiene billones y billones de átomos.
Si un átomo en fuera casi tan grande como un mármol, ¿cuán grande sería el puño?
Bueno... del tamaño de la Tierra. Hmm... Difícil de imaginar?
Vamos a intentar algo diferente
Mire su dedo meñique.
Imagine que es tan grande como la habitación en la que se encuentra.
Ahora llene la habitación con granos de arroz.
Un grano de arroz representa una célula de la punta del dedo.
Ahora vamos a aumentar el grano.
Y ahora, una célula es tan grande como la habitación donde estás ahora mismo.
Vamos a llenar con arroz de nuevo. Esto es aproximadamente del tamaño de una proteína.
Y ahora, vamos a llenar todos los espacios vacíos entre los granos de arroz
con granos finos de arena.
Esto es más o menos cuán pequeño es el átomo.
¿De que estan hechos los atomos?
Vamos a fingir que los átomos se ven así durante un minuto
para que sea más fácil de entender.
Un atomo consiste en tres particulas elementales:
neutrones, protones y electrones.
Los protones y los neutrones se unen entre sí y forman el núcleo del átomo,
mantenidos juntos por la interacción fuerte,
una de las cuatro fuerzas fundamentales en el universo.
Los nucleones están hechos de quarks y se mantienen unidos por gluones.
Nadie sabe exactamente cuán pequeño son los quarks.
Se piensa que podría ser literalmente puntos, como en geometría.
Trate de imaginarlo como cero-dimensional.
Se sospecha de que los quarks y los electrones son
los componentes fundamentales de la materia en el universo
Los electrones orbitan el nucleo del atomo. Viajan a una velocidad de 2.000 km/s,
lo suficientemente rápido para rodear la Tierra en poco más de 18 segundos.
Como los quarks, se piensa que los electrones son particulas fundamentales
El 99,999999999999%
del volumen de un átomo es espacio vacío. Excepto que no lo es.
Lo que percibimos como el vacío es en realidad un espacio ocupado por las fluctuaciones cuánticas,
campos que tienen energía potencial que se construyen y disuelven espontáneamente.
Estas fluctuaciones tienen un impacto fundamental sobre como las partículas cargadas interactuan.
Pero eso es un tema para otro vídeo.
¿Cuánto espacio en realidad llenan el núcleo y los electrones?
Si quitaramos todos los espacios entre los núcleos de átomos
del Empire State Building, sería casi tan grande como un grano de arroz.
Todos los átomos de la humanidad cabrian en una cucharilla.
Hay objetos extremos en los que en realidad existen estados como este.
En una estrella de neutrones, los núcleos de átomos estan tan compactados
que la masa de tres soles encaja en un objeto a sólo unos kilómetros de ancho.
Por cierto, ¿como se ven los átomos?
Bueno, algo así como esto.
Los electrones son como una función de onda y una partícula al mismo tiempo.
Podemos calcular donde un electrón podría estar en cualquier momento dado en el tiempo.
Estas nubes de probabilidad, llamados orbitales,
es donde los electrones pueden encontrarse con una certeza de 95%.
La probabilidad de encontrar un electrón se aproxima a 0
cuanto más nos alejamos del núcleo del átomo,
pero en realidad nunca es cero, lo cual significa que, en teoría,
el electrón de un átomo podría estar en el otro lado del universo.
Ok, espera un segundo.
Estas cosas extrañas conforman toda la materia en el universo.
Para muchas docenas de elementos conocidos,
usted no necesita muchas docenas de las partículas elementales, sólo tres.
Tome un protón y un electrón, y usted tiene hidrógeno.
Agregue un proton y un neutron, y tendra helio.
Añada un poco más, se obtiene carbono, algunos más, flúor,
aún más, el oro, y así sucesivamente.
Y cada átomo de un elemento es el mismo:
todos los atomos de hidrogeno en el universo, por ejemplo, son iguales
el hidrogeno de tu cuerpo es exactamente igual al hidrogeno del Sol.
¿Se siente confundido en este momento? ¡Sin duda lo hacemos!
Nada en esta escala del universo tiene sentido en nuestro mundo,
y ni siquiera hemos empezado a hablar de la mecánica cuántica o el zoológico de partículas,
que es aún más extraño!
Nuestro modelo de los átomos ha cambiado un número de veces desde que lo concebimos,
y el actual sin duda no será la última.
Así que vamos a apoyar a los científicos y la investigación
y esperemos la próxima ola de alucinante nueva información
acerca de este mundo extraño que es la base de nuestra existencia.