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원자는 얼마나 작을까?

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    (음악)
  • 0:13 - 0:15
    여러분은 아마 이미 모든 것은
  • 0:15 - 0:17
    원자라고 불리는 아주 작은 것으로
    이루어져 있다는 사실을 알 겁니다..
  • 0:17 - 0:20
    아마 각 원자들이 심지어 더 작은
    양자와 중성자 그리고 전자라고 불리는
  • 0:20 - 0:22
    입자들로 이루어져 있다는
    사실도 알고 있을 겁니다. .
  • 0:22 - 0:25
    그리고 원자가 작다는 이야기도
    아마 들어봤을 겁니다.
  • 0:25 - 0:28
    하지만 원자가 실제로 얼마나
    작은지 한번도 생각해 본적이 없죠?
  • 0:28 - 0:33
    음, 정답은 매우 매우
    매우 작다는 거에요.
  • 0:33 - 0:36
    그러니까 원자가 얼마나
    작은지 궁금하시겠죠?
  • 0:36 - 0:39
    이것을 이해하기 위해서 제가
    질문을 하나 해보겠습니다:
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    자몽 안에는 몇 개의 원자가 존재할까요?
  • 0:42 - 0:45
    음, 자몽이 오직 질소 원자만으로
    이루어져 있다고 가정해보죠,
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    이것이 전부 사실은 아니지만, 자몽에
    질소가 들어있는 건 사실입니다.
  • 0:49 - 0:52
    이해를 돕기 위해, 각각의 원자를
  • 0:52 - 0:54
    블루베리 크기로 확대해 봅시다.
  • 0:54 - 0:57
    그러면 자몽은 얼마나 커야 될까요?
  • 0:57 - 1:01
    그것은 아마 -- 음, 지구와
    같은 크기가 될 것입니다.
  • 1:01 - 1:05
    이건 정말 미칠 정도에요! 제가 만약
    지구에 블루베리를 채워 넣는다면
  • 1:05 - 1:08
    질소 원자를 자몽에 집어 넣는
    숫자만큼 필요할거라고 하겠죠.
  • 1:08 - 1:11
    네 맞아요! 그럼 원자가 얼마나 작죠?
  • 1:11 - 1:14
    네, 이것은 정말 정말 정말 정말 작아요.
  • 1:14 - 1:16
    그거 아시나요?
  • 1:16 - 1:18
    이건 더 미친 소리인데요.
  • 1:18 - 1:21
    각 원자의 속을 들여다 봅시다.
    -- 블루베리 속을요. -- 맞죠?
  • 1:21 - 1:22
    거기에 무엇이 보이나요?
  • 1:22 - 1:25
    원자의 중심에는 핵이라고
    불리는 것이 있고,
  • 1:25 - 1:27
    그건 양성자와 중성자를 포함하고 있죠.
  • 1:27 - 1:29
    외부에는 전자를 볼 수 있어요.
  • 1:29 - 1:31
    그럼 핵이 얼마나 크죠?
  • 1:31 - 1:34
    음, 만약 원자가 지구 속에 있는 블루베리와
    같다면, 핵은 어느 정도의 크기여야 할까요?
  • 1:34 - 1:37
    여러분은 아마 과학시간에 봤던 오래된
    원자의 사진을 기억하고 있을 겁니다.
  • 1:37 - 1:41
    핵을 가리키고 있는 화살표가 그려진 페이지 속에
    작은 점을 봤던 그 과학수업 말이죠.
  • 1:41 - 1:44
    음, 그 그림은요, 일정한 비율로
    그려진 게 아니에요.
  • 1:44 - 1:45
    따라서 그들은 틀린 셈이죠.
  • 1:45 - 1:47
    그럼 핵은 얼마나 클까요?
  • 1:47 - 1:50
    그럼 만약 여러분이 블루베리를 터트리고
  • 1:50 - 1:52
    핵을 찾으면
  • 1:52 - 1:55
    아마 눈에 보이지 않을 거에요.
  • 1:55 - 1:57
    눈으로 보기에는 너무 작거든요!
  • 1:57 - 2:00
    좋아요. 블루베리 크기의 원자를
  • 2:00 - 2:02
    집 크기로 확대해 봅시다.
  • 2:02 - 2:05
    그럼 2층 집만큼 큰 공을 생각해 봅시다.
  • 2:05 - 2:08
    원자의 중심에 있는 핵을 찾아 보도록 하죠.
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    이런 이런, 아마 핵은 간신히 보일 거에요 .
  • 2:11 - 2:14
    핵의 크기를 쉽게 이해하려면
    블루베리의 크기를
  • 2:14 - 2:19
    풋볼경기장의 크기만큼 확대해야 해요
  • 2:19 - 2:22
    그럼 풋볼 경기장만한 공을 상상해 봅시다.
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    여러분은 곧바로 원자 가운데에 있는
  • 2:25 - 2:27
    핵을 볼 수 있을 거에요.
  • 2:27 - 2:31
    그건 아마 작은 구슬 크기만 할거에요.
  • 2:31 - 2:34
    자, 지금보다 더한 것이 여기 있습니다.
  • 2:34 - 2:38
    원자를 좀 더 생각해 봅시다. 이것은 양성자,
    중성자 그리고 전자를 포함하고 있죠.
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    양성자와 중성자는 핵의 안쪽에 있고,
  • 2:40 - 2:42
    원자의 대부분의 질량을 포함하고 있습니다.
  • 2:42 - 2:45
    저 쪽 가장자리에 전자가 있습니다.
  • 2:45 - 2:48
    그럼 만약 원자가 풋볼 경기장 속의 공만하다면,
  • 2:48 - 2:50
    원자의 중심에는 핵이 존재하고,
  • 2:50 - 2:53
    가장자리에는 전자가 존재하는데
    핵과 전자 사이에는 무엇이 있을까요?
  • 2:53 - 2:56
    놀랍게도, 정답은 빈공간입니다.
  • 2:56 - 2:59
    (휘잉)
  • 2:59 - 3:02
    맞아요, 비어있어요!
  • 3:02 - 3:05
    핵과 전자 사이에는, 드넓은
    빈 공간이 존재합니다.
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    좀 더 엄밀히 말하자면, 그곳에는
    전자기장이 존재합니다.
  • 3:08 - 3:11
    하지만 물질, 물건의 입장에서
    말한다면, 그곳은 비었습니다.
  • 3:11 - 3:14
    이 빈 공간의 광대한 지역은
  • 3:14 - 3:16
    지구 안의 블루베리 속에 있다는 사실을 기억하세요.
  • 3:16 - 3:19
    실제로는 자몽 속에 존재하는 원자이지만요.
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    좋습니다. 좀 더 이상해지는 질문을 하나 더 하면,
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    사실상 원자의 대부분의 질량은 핵에 있기 때문에 --
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    약간의 질량이 전자 속에 있습니다만
  • 3:29 - 3:31
    대부분은 핵 속에 있죠.
  • 3:31 - 3:33
    그럼 이 핵은 얼마나 응축되어 있을까요?
  • 3:33 - 3:35
    정답은, 미치도록 입니다.
  • 3:35 - 3:37
    보통 핵의 밀도는
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    4 곱하기 10의 17승 킬로그램 퍼(per) 세제곱미터입니다.
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    하지만 이건 좀 와닿지가 않죠.
    우리가 주로 쓰는 단위로 바꿔 볼게요.
  • 3:44 - 3:47
    2.5 곱하기 10의 16승
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    파운드(lb) 퍼(per) 세제곱피트에요.
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    여전히 이해하기 어렵군요.
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    좋습니다. 그럼 이렇게 해보시겠어요?
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    가로, 세로, 높이의 길이가
    1피트 정도가 되는 박스를 만드세요.
  • 3:56 - 4:00
    이제 보통 자동차들로부터
    핵들을 가지고 와 봅시다.
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    자동차는 평균 2톤 정도 됩니다.
  • 4:03 - 4:06
    핵의 밀도와 같아지기 위해서
    얼마나 많은 자동차들의 핵을
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    이 조그마한 박스에 집어넣어야 할까요?
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    차 한대? 두대? 100대는 어때요?
  • 4:12 - 4:15
    아니에요, 아니에요, 아닙니다.
  • 4:15 - 4:17
    정답은 훨씬 큰 숫자입니다.
  • 4:17 - 4:20
    62억대 입니다.
  • 4:20 - 4:23
    이 숫자는 거의 지구에 살고 있는
    사람들의 수와 비슷합니다.
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    그럼 만약 모든 사람들이 각자의
    자동차를 사용하고 있다면,
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    우리는
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    모든 자동차를 이 박스
    안에다 집어 넣어야 합니다.
  • 4:31 - 4:35
    그 정도가 아마 핵의 밀도와 같을 것입니다.
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    따라서 만약 여러분이 세상의 모든
    자동차를 그 작은 박스 안에 넣으면,
  • 4:40 - 4:43
    여러분은 핵 하나의 밀도를
    만들었다고 말할 수 있겠죠.
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    좋습니다. 그럼 복습해볼까요?
  • 4:45 - 4:48
    원자는 매우 매우 매우 매우 작습니다.
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    자몽 속의 원자를 지구 속의
    블루베리라고 생각해 봅시다.
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    핵은 더 심하게 작죠.
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    이제 블루베리 속을 살펴보고,
    이것을 풋볼 경기장만큼 확대해 봅시다.
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    이제 핵은 경기장 가운데 있는 구슬입니다.
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    원자는 광대한 빈 공간으로 이루어져 있죠.
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    굉장히 이상하죠.
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    핵은 엄청나게 높은
    밀도를 가지고 있습니다.
  • 5:10 - 5:13
    한걸음 크기의 박스 안에 모든 자동차를
    집어넣는 것을 생각해 보세요.
  • 5:13 - 5:16
    제 생각에 이것은 정말 피곤할 것 같네요.
  • 5:16 - 5:19
    (하품)
Title:
원자는 얼마나 작을까?
Speaker:
Jon Bergmann
Description:

원자가 얼마나 작은지 아세요? 그리고 그 안에는 뭐가 있을까요? 아마 여러분들이 무엇을 상상하시든 그 이상으로 경이로울 겁니다. 빠르게 진행되는 이 애니매이션 영상은 아주 기막힌 비유를 통해(풋볼 경기장만한 블루베리를 생각해보라고 한다니까요!) 우리가 살고 있는 세상의 건물들을 벽돌로 짓는 듯한 생생함을 전달해 줍니다.
조나단 버그만(Jonathan Bergmann)이 강의를 맡았고
Cognitive Media가 애니매이션을 담당했습니다.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:28

Korean subtitles

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