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