TED-Ed
Jon Bergmann: Just how small is an atom?
Filmed:
Readability: 3.1
5,793,993 views
Just how small are atoms? Really, really, really small. This fast-paced animation from TED-Ed uses metaphors (imagine a blueberry the size of a football stadium!) to give a visceral sense of just how small atoms are. Lesson by Jon Bergmann, animation by Cognitive Media.
Jon Bergmann - Educator
Jon Bergmann co-wrote the book on the "flipped classroom" -- using video to help students master new ideas outside the traditional class setting. Full bio
Jon Bergmann co-wrote the book on the "flipped classroom" -- using video to help students master new ideas outside the traditional class setting. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:26
You probably already know
0
13809
1200
คุณน่าจะรู้อยู่แล้วว่า
00:28
everything is made up
of little tiny things called atoms
of little tiny things called atoms
1
15033
2690
ทุกอย่างนั้นสร้างมาจากสิ่งเล็กๆ
ที่เรียกว่า อะตอม
ที่เรียกว่า อะตอม
00:30
or even that each atom
is made up of even smaller particles
is made up of even smaller particles
2
17747
2961
แล้วทุกๆอะตอมที่สร้างมาจาก
อนุภาคที่เล็กกว่า
อนุภาคที่เล็กกว่า
ที่เรียกว่าโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน
00:33
called protons, neutrons and electrons.
3
20732
2122
และคุณก็น่าจะเคยได้ยินว่า
อะตอมนั้นเล็ก
อะตอมนั้นเล็ก
00:35
And you've probably heard
that atoms are small.
that atoms are small.
4
22878
2287
แต่ พนันได้เลยว่าคุณต้องไม่ได้คิดแน่
ว่าอะตอมจริงๆเล็กแค่ไหน
ว่าอะตอมจริงๆเล็กแค่ไหน
00:38
But I bet you haven't ever thought
about how small atoms really are.
about how small atoms really are.
5
25189
4160
คำตอบนั้น คือ
พวกมันเล็ก เล็กมากๆ
พวกมันเล็ก เล็กมากๆ
00:42
Well, the answer is
that they are really, really small.
that they are really, really small.
6
29373
3716
00:46
So you ask, just how small are atoms?
7
33908
3039
แล้วคุณก็ถามว่า มันเล็กแค่ไหนล่ะ
00:49
To understand this,
let's ask this question:
let's ask this question:
8
36971
3073
เพื่อให้เข้าใจ
มาถามคำถามนี้กัน
มาถามคำถามนี้กัน
00:53
How many atoms are in a grapefruit?
9
40068
1908
ส้มโอลูกนี้มีอะตอมอยู่เท่าไร
00:55
Well, let's assume that the grapefruit
is made up of only nitrogen atoms,
is made up of only nitrogen atoms,
10
42721
3429
งั้น มาสมมติกันว่าส้มโอนี้
สร้างมาจากอะตอมของไนโตรเจน
สร้างมาจากอะตอมของไนโตรเจน
00:59
which isn't at all true, but there
are nitrogen atoms in a grapefruit.
are nitrogen atoms in a grapefruit.
11
46174
3658
แน่นอนว่ามันไม่จริง แต่อะตอมไนโตรเจน
ในส้มโอนี้
ในส้มโอนี้
01:02
To help you visualize this,
let's blow up each of the atoms
let's blow up each of the atoms
12
49856
3031
จะช่วยสร้างภาพจำลอง
เรามาขยายอะตอมเหล่านี้ให้ใหญ่
เรามาขยายอะตอมเหล่านี้ให้ใหญ่
เป็นขนาดของผลบลูเบอรี่
01:05
to the size of a blueberry.
13
52911
1813
01:07
And then how big
would the grapefruit have to be?
would the grapefruit have to be?
14
54748
3148
แล้วผลส้มโอนี้
จะขยายใหญ่ขนาดไหนกัน
จะขยายใหญ่ขนาดไหนกัน
01:10
It would have to be the same size of
-- well, actually, the Earth.
-- well, actually, the Earth.
15
57920
4029
มันก็จะใหญ่เป็นขนาดเดียวกับ โลก
01:14
That's crazy!
16
61973
1016
บ้าไปแล้ว !
01:16
You mean to say that if I filled
the Earth with blueberries,
the Earth with blueberries,
17
63013
2821
คุณจะพูดว่าถ้าผมใส่บลูเบอรี่ให้เต็มโลก
จำนวนมันจะเท่ากับ
อะตอมไนโตรเจนในผลส้มโอว่างั้น
อะตอมไนโตรเจนในผลส้มโอว่างั้น
01:18
I would have the same number
of nitrogen atoms as a grapefruit?
of nitrogen atoms as a grapefruit?
18
65858
2977
ถูกต้องแล้ว!
01:21
That's right!
19
68859
1000
01:23
So how big is the atom?
20
70258
1533
ดังนั้น อะตอมใหญ่ขนาดไหนล่ะ
01:25
Well, it's really, really small!
21
72761
1741
มันเล็ก เล็กมากๆ
01:28
And you know what?
It gets even more crazy.
It gets even more crazy.
22
75541
2435
และคุณรู้อะไรไหม
มันฟังดูบ้ากว่ามาก
มันฟังดูบ้ากว่ามาก
01:31
Let's now look inside of each atom
-- and thus the blueberry, right? --
-- and thus the blueberry, right? --
23
78000
3773
ในตอนนี้เรามามองภายในอะตอมกัน
ซึ่งตอนนี้ก็คือบลูเบอรี่
ซึ่งตอนนี้ก็คือบลูเบอรี่
คุณเห็นอะไรในนี้
01:34
What do you see there?
24
81797
1113
01:35
In the center of the atom
is something called the nucleus,
is something called the nucleus,
25
82934
2721
ในจุดศูนย์กลางของอะตอม
มีบางสิ่งที่เรียกว่า นิวเคลียส
มีบางสิ่งที่เรียกว่า นิวเคลียส
01:38
which contains protons and neutrons,
26
85679
1727
ซึ่งประกอบไปด้วย โปรตอน และนิวตรอน
01:40
and on the outside, you'd see electrons.
27
87430
2061
และบริเวณด้านนอก คุณจะเห็นอิเล็กตรอน
01:42
So how big is the nucleus?
28
89515
1461
แล้วนิวเคลียสใหญ่ขนาดไหนกัน
01:44
If atoms are like blueberries
in the Earth,
in the Earth,
29
91381
2135
ถ้าอะตอมเหมือนกับบลูเบอรี่ภายในโลก
01:46
how big would the nucleus be?
30
93540
1777
นิวเคลียสจะใหญ่แค่ไหน
01:48
You might remember the old pictures
of the atom from science class,
of the atom from science class,
31
95341
3217
คุณน่าจะจำภาพเก่าๆของอะตอม
ในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์
ในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์
01:51
where you saw this tiny dot on the page
with an arrow pointing to the nucleus.
with an arrow pointing to the nucleus.
32
98582
3763
ซึ่งคุณจะเห็นจุดๆเล็กบนกระดาษ
แล้วมีลูกศรชี้ว่ามันเป็นนิวเคลียส
แล้วมีลูกศรชี้ว่ามันเป็นนิวเคลียส
ภาพเหล่านั้นไม่ได้วาดตามขนาดจริง
01:55
Well, those pictures,
they're not drawn to scale,
they're not drawn to scale,
33
102369
2395
ดังนั้นมันจึงเป็นแบบที่ผิด
01:57
so they're kind of wrong.
34
104788
1615
แล้ว นิวเคลียสมีขนาดเท่าไร
01:59
So how big is the nucleus?
35
106427
1556
ถ้าคุณเปิดผลบลูเบอรี่ออกมา
และหาว่าอันไหนคือนิวเคลียส...
และหาว่าอันไหนคือนิวเคลียส...
02:01
So if you popped open the blueberry
and were searching for the nucleus ...
and were searching for the nucleus ...
36
108007
3969
02:06
You know what? It would be invisible.
37
113236
2246
คุณรู้อะไรไหม มันมองไม่เห็นเลย
เพราะมันเล็กเกินไปที่จะเห็น !
02:08
It's too small to see!
38
115506
1642
02:10
OK. Let's blow up the atom --
the blueberry --
the blueberry --
39
117944
2776
โอเค เรามาขยายอะตอม จากขนาดของบลูเบอรี่
มาเป็นขนาดของบ้าน
02:13
to the size of a house.
40
120744
1232
02:15
So imagine a ball that is as tall
as a two-story house.
as a two-story house.
41
122000
3738
จินตนาการว่าลูกบอลนี้
สูงพอๆกับบ้านสองชั้น
สูงพอๆกับบ้านสองชั้น
02:18
Let's look for the nucleus
in the center of the atom.
in the center of the atom.
42
125762
2477
มาเริ่มมองหานิวเคลียส
ที่จุดศูนย์กลางของอะตอมกัน
ที่จุดศูนย์กลางของอะตอมกัน
02:21
And do you know what?
It would just barely be visible.
It would just barely be visible.
43
128263
3295
และคุณรู้อะไรไหม
มันก็ยากที่จะมองเห็นอยู่ดี
มันก็ยากที่จะมองเห็นอยู่ดี
02:25
So to get our minds wrapped
around how big the nucleus is,
around how big the nucleus is,
44
132141
2821
ดังนั้นเรามาทำความเข้าใจ
ว่านิวเคลียสนั้นใหญ่ขนาดไหน
ว่านิวเคลียสนั้นใหญ่ขนาดไหน
02:27
we need to blow up the blueberry,
up to the size of a football stadium.
up to the size of a football stadium.
45
134986
3990
เราต้องเพิ่มขนาดของผลบลูเบอรี่
ให้ใหญ่เท่าสเตเดียมฟุตบอล
ให้ใหญ่เท่าสเตเดียมฟุตบอล
02:32
So imagine a ball the size
of a football stadium,
of a football stadium,
46
139000
2976
จินตนาการการว่าลูกบอลนี้
ใหญ่เท่าสเตเดียมฟุตบอล
ใหญ่เท่าสเตเดียมฟุตบอล
02:35
and right smack dab
in the center of the atom,
in the center of the atom,
47
142000
2976
และที่อยู่ตรงกลางของอะตอมนั้น
02:38
you would find the nucleus,
and you could see it!
and you could see it!
48
145000
2334
เราก็จะเจอนิวเคลียส
และคุณก็จะเห็น
และคุณก็จะเห็น
02:41
And it would be the size
of a small marble.
of a small marble.
49
148278
2624
ขนาดของมันนั้นใหญ่เท่ากับลูกแก้วเล็กๆ
02:45
And there's more, if I haven't
blown your mind by now.
blown your mind by now.
50
152121
2556
และมากไปกว่านั้น
ถ้าผมไม่ได้ทำให้คุณสับสนในตอนนี้
ถ้าผมไม่ได้ทำให้คุณสับสนในตอนนี้
02:47
Let's consider the atom some more.
51
154701
1620
เรามาพิจารณาอะตอมให้มากกว่าเดิม
02:49
It contains protons,
neutrons and electrons.
neutrons and electrons.
52
156345
2197
มันประกอบไปด้วย โปรตอน
นิวตรอน และอิลเล็กตรอน
นิวตรอน และอิลเล็กตรอน
02:51
The protons and neutrons
live inside of the nucleus,
live inside of the nucleus,
53
158566
2429
โปรตอน และนิวตรอน
อาศัยอยู่ในนิวเคลียส
อาศัยอยู่ในนิวเคลียส
02:54
and contain almost
all of the mass of the atom.
all of the mass of the atom.
54
161019
2191
ซึ่งมันเป็นมวลทั้งหมดของอะตอม
02:56
Way on the edge are the electrons.
55
163234
1742
ตามขอบนอกนั้นคืออิเล็กตรอน
02:58
So if an atom is like a ball
the size of a football stadium,
the size of a football stadium,
56
165000
2976
ดังนั้นถ้าอะตอมเป็นลูกบอล
ที่มีขนาดเท่าสเตเดียมฟุตบอล
ที่มีขนาดเท่าสเตเดียมฟุตบอล
03:01
with the nucleus in the center,
and the electrons on the edge,
and the electrons on the edge,
57
168000
2905
ซึ่งมีนิวเคลียสอยู่ที่ตรงกลาง
และมีอิเล็กตรอนอยู่รอบๆ
และมีอิเล็กตรอนอยู่รอบๆ
03:03
what is in between the nucleus
and the electrons?
and the electrons?
58
170929
2286
แล้วมีอะไรอยู่ตรงกลางระหว่างนิวเคลียส
และอิเล็กตรอน
และอิเล็กตรอน
03:07
Surprisingly, the answer is empty space.
59
174104
3007
น่าตกใจ ที่คำตอบนั้นคือ
มันเป็นช่องว่าง
มันเป็นช่องว่าง
03:10
(Wind noise)
60
177987
2570
(เสียงลมพัดผ่าน)
03:13
That's right. Empty!
61
180581
1395
ใช่แล่ว มันว่างเปล่า !
ระหว่างนิวเคลียส และอิเล็กตรอน
มันเป็นช่องว่างขนาดใหญ่
มันเป็นช่องว่างขนาดใหญ่
03:15
Between the nucleus and the electrons,
there are vast regions of empty space.
there are vast regions of empty space.
62
182000
4305
03:19
Now, technically there are
some electromagnetic fields,
some electromagnetic fields,
63
186329
2572
ตอนนี้ ตามเทคนิคแล้ว
ตรงนั้นจะมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ตรงนั้นจะมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
03:21
but in terms of stuff,
matter, it is empty.
matter, it is empty.
64
188925
2911
แต่ในเชิงวัตถุแล้ว
มันว่างเปล่า
มันว่างเปล่า
03:24
Remember this vast region of empty space
is inside the blueberry,
is inside the blueberry,
65
191860
3523
จำไว้ว่ามันมีที่ว่างขนาดใหญ่
ภายในผลของบลูเบอรี่
ภายในผลของบลูเบอรี่
03:28
which is inside the Earth,
66
195407
1895
ซึ่งมันอยู่ในโลก
03:30
which really are the atoms
in the grapefruit.
in the grapefruit.
67
197326
2185
เหมือนกับที่มีอะตอม
อยู่ในส้มโอ
อยู่ในส้มโอ
03:32
OK, one more thing,
if I can even get more bizarre.
if I can even get more bizarre.
68
199535
3441
โอเค อีกสิ่งหนึ่ง
ถ้าผมสามารถทำให้มันแปลกประหลาดมากขึ้น
ถ้าผมสามารถทำให้มันแปลกประหลาดมากขึ้น
03:36
Since virtually all the mass
of an atom is in the nucleus --
of an atom is in the nucleus --
69
203769
3586
จากที่มวลทั้งหมดของอะตอมนั้น
อยู่บริเวณนิวเคลียส
อยู่บริเวณนิวเคลียส
03:40
now, there is some amount
of mass in the electrons,
of mass in the electrons,
70
207379
2649
ตอนนี้ มันก็มีมวลบางส่วน
ที่มาจากอิเล็กตรอน
ที่มาจากอิเล็กตรอน
03:43
but most of it is in the nucleus --
71
210052
2021
แต่ส่วนใหญ่ก็ยังคงมาจากนิวเคลียส
03:45
how dense is the nucleus?
72
212097
1772
นิวเคลียสหนาแน่นเท่าไรกัน
03:46
Well, the answer is crazy.
73
213893
1919
คำตอบนั้นฟังดูบ้า
03:48
The density of a typical nucleus
74
215836
1890
ความหนาแน่นโดยคร่าวๆของนิวเคลียส
03:50
is four times 10 to the 17th
kilograms per meter cubed.
kilograms per meter cubed.
75
217750
3226
คือ 4 คูณ 10 ยกกำลัง 17
กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
03:54
But that's hard to visualize.
OK, I'll put it in English units.
OK, I'll put it in English units.
76
221615
3329
แต่มันฟังดูยากที่จะนึกภาพ
โอเค งั้นทำให้เป็นหน่วยอังกฤษ
โอเค งั้นทำให้เป็นหน่วยอังกฤษ
03:57
2.5 times 10 to the 16th pounds
per cubic feet.
per cubic feet.
77
224968
4008
2.5 คูณ 10 ยกกำลัง 16 ปอน/ลูกบาศก์ฟุต
04:02
OK, that's still kind of hard to figure.
78
229864
1905
โอเค มันก็ยังคงยากที่จะนึกภาพอยู่ดี
04:04
OK, here's what I want you to do.
79
231793
2101
โอเค นี่คือสิ่งที่ผมจะทำ
04:06
Make a box that is one foot
by one foot by one foot.
by one foot by one foot.
80
233918
3524
โดยสร้างกล่องขนาด
1 ฟุต x 1 ฟุต x 1 ฟุต
1 ฟุต x 1 ฟุต x 1 ฟุต
04:10
Now let's go and grab
all of the nuclei from a typical car.
all of the nuclei from a typical car.
81
237466
3687
และตอนนี้ เรามาเอา
นิวเคลียสทั้งหมดจากรถนี้กัน
นิวเคลียสทั้งหมดจากรถนี้กัน
04:14
Now, cars on average weigh two tons.
82
241177
2334
รถหนึ่งคันมีน้ำหนักเฉลี่ย 2 ตัน
04:16
How many cars' nuclei would you
have to put into the box
have to put into the box
83
243535
3536
จะต้องใส่รถ
ลงไปในกล่องกี่คัน
ลงไปในกล่องกี่คัน
04:20
to have your one-foot-box have
the same density of the nucleus?
the same density of the nucleus?
84
247095
2953
เพื่อให้กล่อง 1 ฟุตนี้
มีความหนาแน่นเท่านิวเคลียส
มีความหนาแน่นเท่านิวเคลียส
04:23
Is it one car? Two?
85
250072
1328
รถประมานคัน สองคัน ?
04:24
How about 100?
86
251424
1000
หรือ 100 คัน
04:26
Nope, nope and nope.
87
253025
2123
ไม่ ไม่ และไม่ใช่
04:28
The answer is much bigger.
88
255825
1239
คำตอบนั้นใหญ่กว่ามาก
04:30
It is 6.2 billion.
89
257702
2795
เป็นจำนวนถึง 6.2 พันล้าน
04:34
That is almost equal to the number
of people in the Earth.
of people in the Earth.
90
261303
2893
จำนวนนี้มันเท่ากับ
จำนวนประชากรมนุษย์บนโลกเลยทีเดียว
จำนวนประชากรมนุษย์บนโลกเลยทีเดียว
04:37
So if everyone in the Earth
owned their own car --
owned their own car --
91
264220
2334
ดังนั้นถ้าทุกคนในโลก
มีรถเป็นของตนเอง
มีรถเป็นของตนเอง
04:39
and they don't --
92
266578
1331
ซึ่งที่จริงไม่
04:40
(Cars honking)
93
267933
1215
(เสียงรถบีบแตร)
04:42
and we put all of those
cars into your box ...
cars into your box ...
94
269172
2200
และเราก็เอารถเหล่านี้
มาใส่ในกล่อง
มาใส่ในกล่อง
04:46
That would be about
the density of a nucleus.
the density of a nucleus.
95
273148
2486
นั่นจะหมายถึง
ความหนาแน่นของนิวเคลียส
ความหนาแน่นของนิวเคลียส
04:49
So I'm saying that if you took
every car in the world
every car in the world
96
276909
2544
ใช่ ผมพูดถึงถ้าเอารถ
ทุกคันในโลก
ทุกคันในโลก
มาใส่ในกล่องขนาดหนึ่งฟุต
04:52
and put it into your one-foot box,
97
279477
2331
คุณก็จะได้ความหนาแน่น
ของนิวเคลียส 1 อัน
ของนิวเคลียส 1 อัน
04:54
you would have the density of one nucleus.
98
281832
2144
04:57
OK, let's review.
99
284000
1212
โอเค เรามาทบทวนกัน
04:58
The atom is really,
100
285236
1660
อะตอมนั้น
สุดแสนจะเล็กเอามากๆ
04:59
really, really small.
101
286920
2298
05:02
Think atoms in a grapefruit
like blueberries in the Earth.
like blueberries in the Earth.
102
289242
3366
เปรียบดั่งอะตอมในผลส้มโอ
เป็นบลูเบอรี่ในโลก
เป็นบลูเบอรี่ในโลก
05:06
The nucleus is crazy small.
103
293396
2628
นิวเคลียสนั่นเล็กมากจริงๆ
05:09
Now look inside the blueberry,
104
296048
1669
แล้วมามองดูภายในผลบลูเบอรี่
05:10
and blow it up to the size
of a football stadium,
of a football stadium,
105
297741
2415
แล้วขยายมันให้ใหญ่
เท่าขนาดสเตเดียมฟุตบอล
เท่าขนาดสเตเดียมฟุตบอล
แล้วตอนนี้นิวเคลียส
ก็เป็นลูกแก้วที่อยู่ตรงกลาง
ก็เป็นลูกแก้วที่อยู่ตรงกลาง
05:13
and now the nucleus
is a marble in the middle.
is a marble in the middle.
106
300180
2143
05:16
The atom is made up
of vast regions of empty space.
of vast regions of empty space.
107
303417
3580
อะตอมนั้นประกอบด้วย
พื้นที่ว่างมากมาย
พื้นที่ว่างมากมาย
05:20
That's weird.
108
307608
1000
น่าอัศจรรย์
นิวเคลียสก็มีความหนาแน่นที่มหาศาลมากๆ
05:21
The nucleus has a crazy-high density.
109
308632
2220
ให้คิดว่าเป็นกล่อง 1 ฟุต
ที่มีรถทั้งโลกอยู่ในนั้น
ที่มีรถทั้งโลกอยู่ในนั้น
05:23
Think of putting all those cars
in your one-foot box.
in your one-foot box.
110
310876
2477
ผมคิดว่าผมเหนื่อยแล้วล่ะ
05:27
I think I'm tired.
111
314821
1308
Translated by Pakawat Wongwaiyut
ABOUT THE SPEAKER
Jon Bergmann - EducatorJon Bergmann co-wrote the book on the "flipped classroom" -- using video to help students master new ideas outside the traditional class setting.
Why you should listen
Jon Bergmann is considered one of the pioneers in the Flipped Class Movement -- in fact, he co-wrote the book on the Flipped Classroom, available from ISTE Press in June 2012. Bergmann believes educators should ask one guiding question: What is best for my students in my classroom? To the best of his abilities he has done this in his two-plus decades as a high school science teacher. He received the Presidential Award for Excellence for Math and Science Teaching in 2002 and was named Semi-Finalist for Colorado Teacher of the Year in 2010. He blogs at flipped-learning.com.
He is the Lead Technology Facilitator for the Joseph Sears School in Kenilworth, Illinois.
Read about the making of "How Small Is an Atom?" >>
Jon Bergmann | Speaker | TED.com