Just How Small is an Atom?
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0:01 - 0:02（音乐）
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0:13 - 0:14你也许已经知道所有的东西
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0:15 - 0:18都是由微小的原子组成。
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0:18 - 0:20你可能还知道每一个原子是由更小的
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0:20 - 0:22叫做质子，中子和电子的微粒组成
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0:22 - 0:25也许你听说过原子很小。
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0:25 - 0:28我打赌，你从未想过它究竟有多小。
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0:28 - 0:33答案是，它们非常非常非常小。
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0:33 - 0:36你提出问题了，到底原字有多小呢?
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0:36 - 0:39为了去理解它，让我们先提出一个问题：
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0:39 - 0:42一个柚子包含多少原子？
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0:42 - 0:45首先我们假设柚子完全由氮原子构成，
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0:45 - 0:49虽然不准确，但柚子中确实有氮原子。
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0:49 - 0:52为了便于观察，我们把原子放大到
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0:52 - 0:54一个蓝莓大小。
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0:54 - 0:57那总体柚子又会是多大呢？
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0:57 - 1:01它会跟地球的个头差不多。
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1:01 - 1:05天啊！难道地球装满蓝莓的数量
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1:05 - 1:08会和柚子中的氮原子一样多？
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1:08 - 1:11的确如此！那么原子究竟有多小？
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1:11 - 1:14它小到
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1:14 - 1:16超出了你的
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1:16 - 1:18想象。
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1:18 - 1:21现在让我们看看原子内部，也就是蓝莓。
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1:21 - 1:22你会发现
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1:22 - 1:25原子有一个核心。
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1:25 - 1:27其中包含着质子和中子，
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1:27 - 1:29外围的是电子。
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1:29 - 1:31如果原子是地球中的蓝莓，
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1:31 - 1:34那么原子核又有多大呢？
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1:34 - 1:37你可能在物理书上看过原子的描绘，
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1:37 - 1:41原子核是箭头所指的小点。
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1:41 - 1:44这些图不是按比例画的，
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1:44 - 1:45所以并不准确。
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1:45 - 1:47那么真实的原子核多大呢？
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1:47 - 1:50如果你在蓝莓的内部
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1:50 - 1:52搜索原子核，
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1:52 - 1:55结果是一无所获。
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1:55 - 1:57因为我们看不到它！
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1:57 - 2:00如果我们把原子，也就是蓝莓
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2:00 - 2:02放大到房子的尺寸。
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2:02 - 2:05想象下有两层房屋那么高。
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2:05 - 2:08我们在其中寻找原子核，
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2:08 - 2:11它就如一粒尘埃。
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2:11 - 2:14所以想要真正看清原子核，
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2:14 - 2:19还要把蓝莓放大到橄榄球场大小。
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2:19 - 2:22想象一下，橄榄球场大小的原子。
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2:22 - 2:25在它的正中间，
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2:25 - 2:27你终于找到了原子核！
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2:27 - 2:31而它只有玻璃弹子大小。
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2:31 - 2:34如果现在你都没有被震撼到，
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2:34 - 2:38那再来设想下原子中的质子，中子，电子。
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2:38 - 2:40质子和中子组成了原子核，
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2:40 - 2:42几乎占了原子全部比重。
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2:42 - 2:45在原子边缘的是电子。
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2:45 - 2:48一个橄榄球场大小的原子，
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2:48 - 2:50原子核在中心，而电子在边缘，
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2:50 - 2:53那么两者之间又是什么呢？
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2:53 - 2:56虚空。
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2:56 - 2:59（风声）
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2:59 - 3:02没错，空无一物！
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3:02 - 3:05在原子核和电子之间存在着大片空洞区域。
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3:05 - 3:08严格的说来还有电磁场，
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3:08 - 3:11但从物质的角度看，还是空洞。
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3:11 - 3:14而这空洞区域正是在
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3:14 - 3:16蓝莓之中，而蓝莓又是在
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3:16 - 3:19如地球大小的柚子之中。
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3:19 - 3:23更奇异的是，
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3:23 - 3:26事实上原子的大部分质量集中在原子核，
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3:26 - 3:29虽然电子也有一定质量，
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3:29 - 3:31但是可以忽略。
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3:31 - 3:33那么原子核的密度是多少？
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3:33 - 3:35你会觉得不可思议。
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3:35 - 3:37典型的原子的密度是
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3:37 - 3:414乘以10的17次方千克/立方米。
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3:41 - 3:44很难设想，那么换作英制单位是
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3:44 - 3:472.5乘以10的16次方
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3:47 - 3:49磅/立方英尺。
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3:49 - 3:51如果还是很难想象，
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3:51 - 3:53那么打个比方。
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3:53 - 3:56一个30厘米立方的盒子，
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3:56 - 4:00一辆重两吨的汽车，
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4:00 - 4:03我们需要多少量汽车的原子核
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4:03 - 4:06装在一个盒子里
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4:06 - 4:09才能达到一个原子核的密度？
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4:09 - 4:12一辆，两辆，还是一百辆？
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4:12 - 4:15都不是。
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4:15 - 4:17结果大得多。
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4:17 - 4:20需要62亿辆。
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4:20 - 4:23这差不多是世界人口总数。
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4:23 - 4:26所以如果每个人都拥有一辆车，
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4:26 - 4:28我们假象，
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4:28 - 4:31把这些车都装进盒子里，
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4:31 - 4:35就差不多相当于一个原子核的密度。
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4:35 - 4:40把世界上每一辆车都装进一30厘米立方的盒子中，
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4:40 - 4:43你才得到原子核的密度。
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4:43 - 4:45我们回顾一下。
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4:45 - 4:48原子极其渺小。
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4:48 - 4:52柚子中的原子是地球中的蓝莓。
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4:52 - 4:55原子核更是出奇的小。
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4:55 - 4:59把蓝莓放到大橄榄球场大小，
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4:59 - 5:02原子核就是其中的玻璃弹子。
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5:02 - 5:06原子内存在广阔的虚空。
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5:06 - 5:08很不寻常。
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5:08 - 5:10原子核有极高的密度。
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5:10 - 5:13想想盒子里装的那些车。
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5:13 - 5:16我洗洗睡了。
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5:16 - 5:19（打哈欠）
- Title:
- Just How Small is an Atom?
- Speaker:
- Jon Bergmann
- Description:
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Just how small are atoms? And what's inside them? The answers turn out to be astounding, even for those who think they know. This fast-paced animation uses spectacular metaphors (imagine a blueberry the size of a football stadium!) to give a visceral sense of the building blocks that make our world.
Lesson by Jonathan Bergmann, animation by Cognitive Media.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:28
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Helene Batt approved Chinese, Simplified subtitles for Just How Small is an Atom? | |
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Xiaoou Chen accepted Chinese, Simplified subtitles for Just How Small is an Atom? | |
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Xiaoou Chen edited Chinese, Simplified subtitles for Just How Small is an Atom? | |
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Li Huayang edited Chinese, Simplified subtitles for Just How Small is an Atom? | |
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