Nguyên tử nhỏ chừng nào? Bật mí: Siêu nhỏ.

"Nguyên tử" siêu nhỏ đến đáng kinh ngạc

Một sợi tóc của chúng ta có kích thước khoảng

500.000 nguyên tử carbon chồng lên nhau

Nhìn vào nắm tay của bạn, nó bao gồm hàng nghìn tỷ nguyên tử

Nếu một nguyên tử bằng 1 viên bi, thế thì nắm tay của bạn sẽ lớn đến thế nào?

Well...khoảng kích thước của Trái Đất. Hm...Vẫn khó tưởng tượng ra?

Hãy thử cái khác

Nhìn vào ngón tay nhỏ bé của bạn

Tưởng tượng đầu ngón tay lớn bằng cái phòng bạn đang ngồi.

Bây giờ đổ đầy gạo vào phòng

Một hạt gạo tượng trưng cho 1 tế bào đầu ngón tay

Bây giờ hãy zoom vào hạt gạo

Và bây giờ, một tế bào lại lớn bằng cái phòng bạn đang ngồi.

Hãy đổ đầy nó bằng gạo. Đây là kích thước của 1 protein.

Bây giờ, chúng ta lại lấp đầy khoảng trống giữa các hạt gạo

bằng các hạt cát rất mịn.

Một nguyên tử nhỏ từng này đấy.

Thế nguyên tử cấu thành như thế nào?

Hãy giả vờ vài phút là nguyên tử nhìn như thế này

để cho dễ hiểu hơn ấy mà

Một nguyên tử gồm 3 loại hạt cơ bản

neutrons, protons và electrons

Protons và neutrons liên kết và tạo nên lõi nguyên tử

chúng được giữ lại với nhau bởi Lực tương tác mạnh

...một trong bốn loại lực cơ bản của vũ trụ

Chúng được tạo thành bởi các hạt quarks và giữ lại với nhau bởi hạt gluons

Chẳng ai biết hạt quarks nhỏ đển mức nào

Chúng ta có thể nghĩ nó kiểu như "điểm", trong hình học

Tưởng tượng chúng trong không gian 0-chiều

Chúng ta hoài nghi rằng hạt quarks và electrons

là những thành tố nền tảng nhất của vạn vật trong vũ trụ.

Electrons xoay quanh lõi nguyên tử. Chúng du hành với vận tốc 2.200 km/h

đủ nhanh để quay quanh Trái Đất chỉ trong 18s

Như các hạt quarks, chúng ta xem electrons là hạt cơ bản.

99.999999999999%

của kích thước nguyên tử là không gian rỗng. Ngoại trừ, nó thật sự không phải vậy

Cái mà chúng ta xem là khoảng trống thật ra là khoảng không gian được lấp đầy bởi các "trường biến động lượng tử"

trường mà có năng lượng tiềm năng, tự xuất hiện và tự tan biến

Những biến động này có sự ảnh hưởng căn bản đến cách những hạt mang điện tương tác

Nhưng đấy là chủ đề cho 1 video khác :D

Thế lõi nguyên tử và eletrons chiếm bao nhiêu không gian?

Nếu bạn trừ tất các không gian giữa các lõi nguyên tử

ra khỏi Empire State Building, nó sẽ lớn bằng 1 hạt gạo

Và tất cả nguyên tử của loài người sẽ chỉ chứa trong 1 cái muỗng trà mà thôi.

Có những vật thể đặc biệt khi những trạng thái như thế này tồn tại

Trong 1 ngôi sao neutron, lõi nguyên tử được nén rất chặt

đến nỗi khối lượng của ba Mặt Trời cộng lại có thể chứa vừa trong 1 vật thể có chiều rộng chỉ vài kilometers

Nhân tiên, nguyên tử trông như thế nào

Well, kiểu như này...

Electrons có tính chất như sóng, hay còn gọi là lưỡng tính sóng-hạt.

Chúng ta có thể tính toán vị trí của một electron vào 1 thời điểm nào đó

Những vị trí này gọi là orbitals

là nơi mà electrons có thể xuất hiện với xác suất 95%

Khả năng thấy 1 electron càng tiến tới 0%

thì chúng ta càng đi xa lõi nguyên tử

nhưng thật sự nó chẳng bao giờ đạt đến số 0. Nghĩa là, trong lý thuyết,

một electron của nguyên tử có thể ở tận bên kia vũ trụ

Okay, chờ một tý

Những thứ kỳ lạ này tạo nên vạn vật trong vũ trụ

Có hàng tá nguyên tố được biết đến

bạn chả cần nhiều hạt cơ bản, chỉ cần 3 thôi

Lấy 1 proton và 1 electron, và bạn có Hydrogen

Thêm 1 proton và 1 neutron, bạn có Helium

Thêm vài hạt, bạn được Carbon, thêm tý nữa, Fluorine

và nhiều hơn, Vàng, cứ thế.

Mọi nguyên tử của nguyên tố đều giống nhau

ví dụ mọi nguyên tử Hydrogen, đều chẳng khác gì

Hydrogen trong cơ thể bạn giống y chang Hydrogen trong Mặt Trời

Thấy rối chưa? Chúng tôi cũng vậy!

Không có gì trong phạm vi này của vũ trụ này lại có lý trong thế giới của chúng ta,

đấy là còn chưa bắt đầu nói đến cơ học lượng tử hay là particle zoo

những thứ còn kỳ lạ hơn nhiều!

Mô hình nguyên tử đã thay đổi được vài lần từ lần đầu chúng ta nhận ra nó

và mô hình hiện tại chắc chắn không phải là cái cuối cùng

Vậy hãy ủng hộ các nhà khoa học và nghiên cứu

chờ đợi những điều dị thường khác

về thế giới kỳ lạ này, nền tảng cơ bản cho sự tồn tại của chúng ta.

Vietsub by: @andrangea