Home / ویدیوهای آموزشی / یک اتم چقدرکوچک است؟
یک اتم چقدرکوچک است؟

یک اتم چقدرکوچک است؟

متن ویدئو: 

اتم‌ها بامزه و به طرز باور نکردنی کوچک هستند. ضخامت یک تار موی انسان تقریبا برابر با 500،000 اتم کربن است که روی هم انباشته شده اند. به مشتِ دست خود نگاه کنید، در آن میلیاردها میلیارد اتم وجود دارد. اگر هر اتم در آن به اندازه یک تیله بود مشت شما چه اندازه‌ای داشت؟

خوب… تقریبا به اندازه کره زمین.
هوم… هنوز تصورش سخت است؟
بگذارید یک چیز دیگر را امتحان کنیم. به انگشت کوچک خود نگاه کنید. فرض کنید بزرگی سر آن به اندازه اتاقی باشد که در آن هستید.
حال اتاق را از دانه های برنج پر کنید، هر دانه برنج متناظر با یک سلول در سر انگشت شماست. حال بیایید روی هر دانه برنج بزرگنمایی کنیم.
و حالا، یک سلول به اندازه اتاقی است که در آن نشسته‌‍اید.
بیایید دوباره آن را با برنج پر کنیم این تقریبا اندازه یک پروتئین است و حال، بیایید تمام فضاهای خالی بین دانه‌های برنج را با دانه‌های شن پر کنیم.
این تقریبا نشان می دهد اتم‌ها تا چه حد کوچک هستند.
اما یک اتم از چه ساخته شده است؟ بیایید فعلن وانمود کنیم اتم‌ها این شکلی هستند (اشاره به تصویر) و تا درک آن راحت تر شود. یک اتم از سه ذره اولیه ساخته شده است:
نوترون، پروتون و الکترون.
پروتون‌ها و نوترون‌ها به هم چسبیده و هسته اتم را شکل می‌دهند، و توسط یک نیروی قوی بین آن‌ها کنار هم می‌مانند،
یکی از چهار نیروی بنیادین موجود در دنیا. آن‌ها از کوارک‌ها ساخته شده و توسط گلوئون‌ها به هم چسبیده‌اند.
هیچ‌کس دقیقا نمی‌داند که کوارک‌ها چقدر کوچک هستند. ما فکر می‌کنیم آن‌ها چیزی شبیه به یک نقطه باشند مثل نقطه‌هایی که در هندسه داریم. سعی کنید آن‌ها را صفر بعدی فرض کنید. ما بر این باوریم که کوارک‌ها و الکترون‌ها بنیادی‌ترین اجزای ماده در دنیا هستند.
الکترون‌ها به دور هسته می چرخند. آن‌ها در سرعتی معادل 2200 کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کنند. آن قدر سریع که می‌توانند تنها در 18 ثانیه به دور کره زمین بچرخند. مثل کوارک‌ها، الکترون‌ها را نیز ذرات بنیادین می‌دانیم. 999999999999/99 درصد از حجم یک اتم تنها فضای خالی است…
البته خالی خالی نیست. آن چه که ما به عنوان خالی برداشت می‌کنیم در واقع یک فضای آکنده از ارتعاشات کوانتومی است؛ میدان هایی که انرژی پتانسیل دارند و در یک لحظه ساخته شده و از بین می‌روند.
این ارتعاشات، اثری بنیادین بر نحوه بر هم کنش ذرات باردار دارند.
اما این موضوع یک ویدئوی دیگر است.
الکترون‌ها و هسته دقیقا چقدر فضا را اشغال می‌کنند؟ اگر قرار بود تمام فضاهای بین هسته‌های اتم را از ساختمان “امپایر استیت” کم کنید این ساختمان به اندازه یک دانه برنج می‌شد. تمام اتم های تشکیل دهنده انسان‌ها درون یک قاشق چایخوری جا می‌شدند.
برخی اشیای بخصوص وجود دارند که چنین وضعیت‌هایی واقعا برایشان متصور است در یک ستاره نوترونی، هسته‌های اتم آن قدر به هم فشرده شده‌اند که جرم سه خورشید درون یک شی با تنها چند کیلومتر پهنا جا می‌‌شود.
راستی، اتم ها چه شکلی هستند؟
خوب، تقریبا این شکلی.
الکترون‌ها در عین حال مثل یک تابع موجی و یک تابع ذره‌ای هستند.
می‌توانیم محاسبه کنیم که یک الکترون در یک لحظه دلخواه می‌تواند کجا باشد.
این ابرهای احتمالی، که به آن‌ها اربیتال می گوییم،
جایی است که الکترون‌ها با احتمال 95 درصد آن جا هستند. هر چه از هسته اتم دورتر شویم، احتمال یافتن یک الکترون به صفر میل می‌کند. اما هیچ وقت دقیقا صفر نمی‌شود که از لحاظ تئوری به این معناست که الکترون یک اتم می‌تواند در آن سوی جهان باشد!
خوب، یک لحظه صبر کنید. این چیزهای عجیب و غریب تمام ماده روی زمین را می‌سازند. برای ده‌ها عنصر شناخته شده، نیاز به چندین ذره بنیادی ندارید، تنها سه تا کافی است.
یک پروتون و یک الکترون بردارید، و هیدروژن خواهید داشت. یک پروتون و یک نوترون اضافه کنید و به هلیوم خواهید رسید. چند تای دیگر اضافه کنید تا به کربن برسید چند تا دیگر و فلوئور خواهید داشت. حتی بیشتر از آن طلا، و … و تمام اتم های یک عنصر مشابه اند:
برای مثال تمام اتم های هیدروژن در دنیا شبیه هم هستند؛
هیدروژن درون بدن شما دقیقا مشابه هیدروژن موجود در خورشید است.
گیج شده اید؟
ما که گیج شده‌ایم!
در این مقیاس از جهان هیچ‌چیز معنی ندارد، و حتی هنوز صحبت راجع به مکانیک کوانتوم و باغ وحش ذرات را شروع نکرده‌ایم که حتی از این هم عجیب‌تر هستند! مدل ما از اتم‌ها از اولین باری که آن را شکل داده ایم چند بار تغییر کرده است.
و مدل فعلی قطعا آخرین مدل نخواهد بود.
پس بیایید از دانشمندان و تحقیقات حمایت کنیم و منتظر موج بعدی اطلاعات درباره این دنیای عجیب باشیم که ذهن را به شگفتی وا می دارد و تشکیل دهنده پایه های وجودی ماست.

 

دریافت فایل کیفیت اصلی 43MB  دریافت فایل حجم کم 15MB

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Scroll To Top