Átomos são inacreditavelmente pequenos.
Um único fio de cabelo possui uma espessura
de 500.000 átomos de carbono colocados um ao lado do outro.
Olhe para o seu punho, ele contém trilhões e trilhões de átomos.
Se um átomo fosse do tamanho de uma bola de gude, quão grande seria seu punho?
Bom... do tamanho da Terra. Hm... Ainda difícil de imaginar?
Vamos tentar algo diferente.
Olhe para o seu dedo mínimo.
Imagine que a ponta dele é grande quanto o cômodo que você está sentado agora.
Agora preencha ele com grãos de arroz.
Um grão representa uma célula da ponta do seu dedo.
Agora vamos dar um zoom no grão de arroz.
E agora, uma célula é tão grande quanto o cômodo que você está agora.
Vamos preencher ele com arroz de novo. Agora os grãos são do tamanho de uma proteína.
E agora, vamos preencher os espaços vazios entre os grãos de arroz
com grãos de areia.
Estes grãos de areia representam, grosseiramente, o quão pequeno os átomos são.
Do que os átomos são feitos?
Vamos pensar que os átomos possuem esta forma
para ficar mais fácil de entendê-los.
Um átomo consiste em três partículas elementares:
nêutrons, prótons e elétrons.
Prótons e nêutrons se juntam e formam o núcleo do átomo,
presos pela força nuclear forte,
uma das quatro forças fundamentais do universo.
Eles são feitos de quarks e são mantidos juntos por glúons.
Ninguém sabe ao certo o quão pequeno os quarks são.
Nós acreditamos que eles devem ser apenas pontos, assim como na geometria.
Tente imaginar eles como sendo zero dimensional.
Nós suspeitamos que quarks e elétrons são
os componentes fundamentais para a formação da matéria no universo.
Elétrons orbitam o núcleo do átomo. Eles viajam a uma velocidade de 2,200 km/s,
rápido o bastante para dar uma volta na Terra em apenas 18 segundos.
Assim como quarks, nós acreditamos que elétrons são partículas fundamentais.
99.999999999999%
do volume de um átomo é apenas espaço vazio... Exceto de que ele não está vazio.
O que nós percebemos é que este vazio é na verdade espaço preenchido por flutuações quânticas,
áreas que possuem energia potencial e se formam e se destroem espontaneamente.
Estas flutuações possuem um impacto relevante em como partículas carregadas se interagem.
Mas isto é um assunto para outro vídeo.
Quanto espaço o núcleo e os elétrons de um átomo ocupam?
Se você subtraísse todos os espaços entre os núcleos dos átomos
do Empire State Building, ele seria do tamanho de um grão de arroz.
Todos os átomos da humanidade caberiam em uma colher de chá.
Existem objetos extremos no qual esta situação acontece.
Em uma estrela de nêutrons, núcleos atômicos estão tão compactos
que a massa de três Sóis cabem em um objeto com apenas alguns quilômetros de extensão.
A propósito, como os átomos se parecem?
Bom, algo parecido com isto.
Elétrons são como uma onda e uma partícula ao mesmo tempo.
Nós podemos calcular onde um elétron pode estar em qualquer momento específico no tempo.
Estas nuvens de probabilidade, chamadas de orbitais,
representam aonde um elétron pode estar com uma certeza de 95%.
A probabilidade de encontrar um elétron chega próxima de zero
quanto mais longe nos afastamos do núcleo do átomo,
mas, na verdade, nunca é zero. Isto significa que, em teoria,
o elétron de um átomo pode estar do outro lado do universo.
Ok, espere um segundo.
Estas estranhas coisinhas formam toda a matéria do universo.
Conhecemos muitas dezenas de elementos,
porém você não precisa de muitas partículas elementais para formá-los, apenas três.
Pegue um próton e um elétron e você terá o hidrogênio.
Adicione mais um próton e um nêutron e você terá o hélio.
Adicione um pouco mais e você terá o carbono. Um pouco mais e terá o flúor.
Mais e terá o ouro, e assim por diante.
E todo os átomos de um elemento são iguais:
todos os átomos de hidrogênio do universo, por exemplo, são o mesmo;
o hidrogênio do seu corpo é extamente o mesmo do que o do Sol.
Você se sente confuso agora? Nós com certeza nos sentimos!
Nada nesta escala do universo faz sentido em nosso mundo,
e nós nem começamos a falar de mecânica quântica e partículas zoo,
que são ainda mais estranhas!
Nosso modelo de átomos mudou algumas vezes desde o primeiro proposto
e o atual, certamente, não é o último.
Então vamos dar suporte aos cientistas e suas pesquisas
e esperar pela próxima leva de informações malucas
sobre este estranho mundo que é a base de nossa existência.
Legendas por Hiago De Franco.