ABOUT THE SPEAKER
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.

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?" >>

More profile about the speaker
Jon Bergmann | Speaker | TED.com
TED-Ed

Jon Bergmann: Just how small is an atom?

Filmed:
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.
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

(Музика)
Вероятно вече знаете, че всичко се състои от
00:26
You probablyвероятно alreadyвече know
0
13809
1200
мънички частици, наречени атоми.
00:28
everything is madeизработен up
of little tinyмъничък things calledНаречен atomsатома
1
15033
2690
Може би дори знаете, че всеки атом се състои от даже още по-малки частици,
00:30
or even that eachвсеки atomатом
is madeизработен up of even smallerпо-малък particlesчастици
2
17747
2961
наречени протони, неутрони и електрони.
00:33
calledНаречен protonsпротони, neutronsнеутрони and electronsелектрони.
3
20732
2122
И вероятно сте чували, че атомите са малки.
00:35
And you've probablyвероятно heardчух
that atomsатома are smallмалък.
4
22878
2287
Но се обзалагам, че никога не сте се замисляли колко малки са наистина атомите.
00:38
But I betзалагане you haven'tима не ever thought
about how smallмалък atomsатома really are.
5
25189
4160
Отговорът е, че те са наистина, ама наистина, ама наистина малки.
00:42
Well, the answerотговор is
that they are really, really smallмалък.
6
29373
3716
Така че питате, точно колко малки са атомите?
00:46
So you askпитам, just how smallмалък are atomsатома?
7
33908
3039
За да разберем това,
нека си зададем следния въпрос:
00:49
To understandразбирам this,
let's askпитам this questionвъпрос:
8
36971
3073
Колко атома има в грейпфрута?
00:53
How manyмного atomsатома are in a grapefruitгрейпфрут?
9
40068
1908
Да допуснем, че грейпфрутът се състои
само от азотни атоми,
00:55
Well, let's assumeпредполагам that the grapefruitгрейпфрут
is madeизработен up of only nitrogenазот atomsатома,
10
42721
3429
което въобще не е вярно,
но в грейпфрута наистина има азотни атоми.
00:59
whichкойто isn't at all trueвярно, but there
are nitrogenазот atomsатома in a grapefruitгрейпфрут.
11
46174
3658
За да ви помогна да си представите,
нека да надуем всеки от атомите
01:02
To help you visualizeвизуализират this,
let's blowудар up eachвсеки of the atomsатома
12
49856
3031
до размера на боровинка.
01:05
to the sizeразмер of a blueberryборовинки.
13
52911
1813
Тогава колко голям трябва да бъде грейпфрутът?
01:07
And then how bigголям
would the grapefruitгрейпфрут have to be?
14
54748
3148
Би трябвало да бъде с размера на...
ами, всъщност, на Земята.
01:10
It would have to be the sameедин и същ sizeразмер of
-- well, actuallyвсъщност, the EarthЗемята.
15
57920
4029
Пълна лудост! Искате да кажете,
че ако запълня Земята с боровинки,
01:14
That's crazyлуд!
16
61973
1016
01:16
You mean to say that if I filledс примес
the EarthЗемята with blueberriesборовинки,
17
63013
2821
ще имам същия брой азотни атоми като в грейпфрута?
01:18
I would have the sameедин и същ numberномер
of nitrogenазот atomsатома as a grapefruitгрейпфрут?
18
65858
2977
Точно така! Така че колко голям е атомът?
01:21
That's right!
19
68859
1000
01:23
So how bigголям is the atomатом?
20
70258
1533
Ами, той е наистина, ама наистина,
много, много мъничък.
01:25
Well, it's really, really smallмалък!
21
72761
1741
И знаете ли какво?
01:28
And you know what?
It getsполучава even more crazyлуд.
22
75541
2435
Става още по-налудничаво.
01:31
Let's now look insideвътре of eachвсеки atomатом
-- and thusпо този начин the blueberryборовинки, right? --
23
78000
3773
Нека сега погледнем във вътрешността на всеки атом – това е боровинката, нали така?
Какво виждате там?
01:34
What do you see there?
24
81797
1113
В центъра на атома се намира т. нар. ядро,
01:35
In the centerцентър of the atomатом
is something calledНаречен the nucleusядро,
25
82934
2721
което съдържа протони и неутрони,
01:38
whichкойто containsсъдържа protonsпротони and neutronsнеутрони,
26
85679
1727
а от външната страна ще видите електрони.
01:40
and on the outsideизвън, you'dти можеш see electronsелектрони.
27
87430
2061
Така че колко голямо е ядрото?
01:42
So how bigголям is the nucleusядро?
28
89515
1461
Ако атомите са като боровинки на Земята,
колко голямо ще е ядрото?
01:44
If atomsатома are like blueberriesборовинки
in the EarthЗемята,
29
91381
2135
01:46
how bigголям would the nucleusядро be?
30
93540
1777
Може би помните старите рисунки на атома от часовете по химия,
01:48
You mightбиха могли, може rememberпомня the oldстар picturesснимки
of the atomатом from scienceнаука classклас,
31
95341
3217
на които виждахте тази точица със стрелка, сочеща към ядрото.
01:51
where you saw this tinyмъничък dotточка on the pageстраница
with an arrowстрелка pointingсочещи to the nucleusядро.
32
98582
3763
Тези рисунки не са направени в мащаб,
01:55
Well, those picturesснимки,
they're not drawnсъставен to scaleмащаб,
33
102369
2395
така че са донякъде грешни.
01:57
so they're kindмил of wrongпогрешно.
34
104788
1615
Колко голямо тогава е ядрото?
01:59
So how bigголям is the nucleusядро?
35
106427
1556
Ако отворите боровинката
02:01
So if you poppedизскочил openотворен the blueberryборовинки
and were searchingтърсене for the nucleusядро ...
36
108007
3969
и потърсите ядрото,
знаете ли какво? То ще е невидимо.
02:06
You know what? It would be invisibleневидим.
37
113236
2246
То е твърде малко, за да бъде видяно!
02:08
It's too smallмалък to see!
38
115506
1642
Добре. Нека да уголемим атома (боровинката)
02:10
OK. Let's blowудар up the atomатом --
the blueberryборовинки --
39
117944
2776
до размера на къща.
02:13
to the sizeразмер of a houseкъща.
40
120744
1232
02:15
So imagineПредставете си a ballтопка that is as tallвисок
as a two-storyдве история houseкъща.
41
122000
3738
Представете си топка,
която е висока колкото двуетажна къща.
Нека да потърсим ядрото в центъра на атома.
02:18
Let's look for the nucleusядро
in the centerцентър of the atomатом.
42
125762
2477
И знаете ли какво? То ще бъде едва забележимо.
02:21
And do you know what?
It would just barelyедва be visibleвидим.
43
128263
3295
Така че, за да проумеем колко голямо е ядрото,
02:25
So to get our mindsумове wrappedувити
around how bigголям the nucleusядро is,
44
132141
2821
трябва да уголемим боровинката до размера на футболен стадион.
02:27
we need to blowудар up the blueberryборовинки,
up to the sizeразмер of a footballфутбол stadiumстадион.
45
134986
3990
02:32
So imagineПредставете си a ballтопка the sizeразмер
of a footballфутбол stadiumстадион,
46
139000
2976
Представете си топка
с размера на футболен стадион
02:35
and right smackпляскам dabDAB
in the centerцентър of the atomатом,
47
142000
2976
и точно в центъра на атома
02:38
you would find the nucleusядро,
and you could see it!
48
145000
2334
ще откриете ядрото и ще можете да го видите!
То ще бъде с размера на малко стъклено топче.
02:41
And it would be the sizeразмер
of a smallмалък marbleмрамор.
49
148278
2624
И още нещо, ако не съм ви впечатлил досега.
02:45
And there's more, if I haven'tима не
blownиздухан your mindум by now.
50
152121
2556
Нека да разгледаме атома още малко.
Той съдържа протони, неутрони и електрони.
02:47
Let's considerобмислям the atomатом some more.
51
154701
1620
02:49
It containsсъдържа protonsпротони,
neutronsнеутрони and electronsелектрони.
52
156345
2197
Протоните и неутроните живеят вътре в ядрото
02:51
The protonsпротони and neutronsнеутрони
liveживея insideвътре of the nucleusядро,
53
158566
2429
и съдържат почти цялата маса на атома.
02:54
and containсъдържа almostпочти
all of the massмаса of the atomатом.
54
161019
2191
Далеч в края са електроните.
02:56
Way on the edgeръб, край are the electronsелектрони.
55
163234
1742
02:58
So if an atomатом is like a ballтопка
the sizeразмер of a footballфутбол stadiumстадион,
56
165000
2976
Така че, ако атомът е като топка с размерите на футболен стадион,
03:01
with the nucleusядро in the centerцентър,
and the electronsелектрони on the edgeръб, край,
57
168000
2905
с ядрото в центъра и електроните по края,
какво има между ядрото и електроните?
03:03
what is in betweenмежду the nucleusядро
and the electronsелектрони?
58
170929
2286
Изненадващо отговорът е празно пространство.
03:07
SurprisinglyИзненадващо, the answerотговор is emptyпразен spaceпространство.
59
174104
3007
(Шум от вятър)
03:10
(WindВятър noiseшум)
60
177987
2570
Точно така. Празно!
03:13
That's right. EmptyПразен!
61
180581
1395
03:15
BetweenМежду the nucleusядро and the electronsелектрони,
there are vastобширен regionsрегиони of emptyпразен spaceпространство.
62
182000
4305
Между ядрото и електроните има обширни зони
на празно пространство.
Технически погледнато има някакви електромагнитни полета,
03:19
Now, technicallyтехнически there are
some electromagneticелектромагнитни fieldsполета,
63
186329
2572
но по отношение на вещества, материя,
то е празно.
03:21
but in termsусловия of stuffматерия,
matterвъпрос, it is emptyпразен.
64
188925
2911
Спомнете си, че тази обширна зона
от празно пространство
03:24
RememberЗапомни this vastобширен regionобласт of emptyпразен spaceпространство
is insideвътре the blueberryборовинки,
65
191860
3523
е вътре в боровинката, която е вътре в Земята,
03:28
whichкойто is insideвътре the EarthЗемята,
66
195407
1895
което всъщност са атомите в грейпфрута.
03:30
whichкойто really are the atomsатома
in the grapefruitгрейпфрут.
67
197326
2185
Добре, още едно нещо,
ако може да ви прозвучи още по-странно.
03:32
OK, one more thing,
if I can even get more bizarreстранни.
68
199535
3441
Тъй като почти цялата маса на атома
е в ядрото –
03:36
SinceТъй като virtuallyна практика all the massмаса
of an atomатом is in the nucleusядро --
69
203769
3586
е, някаква част от масата е и в електроните,
03:40
now, there is some amountколичество
of massмаса in the electronsелектрони,
70
207379
2649
но повечето от нея е в ядрото –
03:43
but mostнай-много of it is in the nucleusядро --
71
210052
2021
колко плътно е ядрото?
03:45
how denseплътен is the nucleusядро?
72
212097
1772
Ами, отговорът е налудничав.
03:46
Well, the answerотговор is crazyлуд.
73
213893
1919
Плътността на типично ядро
03:48
The densityплътност of a typicalтипичен nucleusядро
74
215836
1890
е 4 по 10 на 17-та степен килограма
на кубичен метър.
03:50
is fourчетирима timesпъти 10 to the 17thтата
kilogramsкг perна meterметър cubedнарязан на кубчета.
75
217750
3226
Но това е трудно да се представи.
Добре, ще го превърна в английски единици.
03:54
But that's hardтвърд to visualizeвизуализират.
OK, I'll put it in EnglishАнглийски unitsединици.
76
221615
3329
2,5 по 10 на 16-та степен
03:57
2.5 timesпъти 10 to the 16thтата poundsпаунда
perна cubicКубичен feetкрака.
77
224968
4008
фунта на кубичен фут.
Добре, все още е малко трудно да се разбере.
04:02
OK, that's still kindмил of hardтвърд to figureфигура.
78
229864
1905
Добре, ето какво искам да направите.
04:04
OK, here'sето what I want you to do.
79
231793
2101
Направете кутия с размери 30/30/30 см.
04:06
Make a boxкутия that is one footкрак
by one footкрак by one footкрак.
80
233918
3524
Сега нека вземем всички ядра от обикновена кола.
04:10
Now let's go and grabзаграбване
all of the nucleiядра from a typicalтипичен carкола.
81
237466
3687
Автомобилите тежат средно два тона.
04:14
Now, carsавтомобили on averageсредно аритметично weighтежа two tonsт.
82
241177
2334
Колко ядра на автомобили
трябва да сложите в кутията,
04:16
How manyмного cars'колите nucleiядра would you
have to put into the boxкутия
83
243535
3536
за да има кутията с размери 30/30/30 см същата плътност като тази на ядрото?
04:20
to have your one-foot-boxедин-крак-кутия have
the sameедин и същ densityплътност of the nucleusядро?
84
247095
2953
Дали една кола? Две? Какво да кажем за 100?
04:23
Is it one carкола? Two?
85
250072
1328
04:24
How about 100?
86
251424
1000
Не, не и не.
04:26
NopeNope, nopeNope and nopeNope.
87
253025
2123
Отговорът е много по-голям.
04:28
The answerотговор is much biggerпо-голям.
88
255825
1239
Той е 6,2 милиарда.
04:30
It is 6.2 billionмилиард.
89
257702
2795
Това е почти равно на броя на хората на Земята.
04:34
That is almostпочти equalравен to the numberномер
of people in the EarthЗемята.
90
261303
2893
Така че, ако всички на Земята
имаха собствен автомобил
04:37
So if everyoneвсеки in the EarthЗемята
ownedпритежавани theirтехен ownсобствен carкола --
91
264220
2334
(което не е така)
04:39
and they don't --
92
266578
1331
04:40
(CarsАвтомобили honkingHonking)
93
267933
1215
и ако поставихме всички тези автомобили в кутията ви,
04:42
and we put all of those
carsавтомобили into your boxкутия ...
94
269172
2200
щяхме да получим приблизително
плътността на ядрото.
04:46
That would be about
the densityплътност of a nucleusядро.
95
273148
2486
Искам да кажа, че ако вземете всички кола в света и ги поставите в кутия с размер 30/30/30 см,
04:49
So I'm sayingпоговорка that if you tookвзеха
everyвсеки carкола in the worldсвят
96
276909
2544
04:52
and put it into your one-footедин крак boxкутия,
97
279477
2331
ще получите плътността на едно ядро.
04:54
you would have the densityплътност of one nucleusядро.
98
281832
2144
И така, да преговорим.
04:57
OK, let's reviewпреглед.
99
284000
1212
Атомът е много, много, много малък.
04:58
The atomатом is really,
100
285236
1660
04:59
really, really smallмалък.
101
286920
2298
Помислете си за атомите в грейпфрута като боровинки в Земята.
05:02
Think atomsатома in a grapefruitгрейпфрут
like blueberriesборовинки in the EarthЗемята.
102
289242
3366
Ядрото е налудничаво малко.
05:06
The nucleusядро is crazyлуд smallмалък.
103
293396
2628
Сега погледнете в боровинката и я уголемете до размера на футболен стадион –
05:09
Now look insideвътре the blueberryборовинки,
104
296048
1669
05:10
and blowудар it up to the sizeразмер
of a footballфутбол stadiumстадион,
105
297741
2415
в нея ядрото ще бъде стъклено топче в средата.
05:13
and now the nucleusядро
is a marbleмрамор in the middleсреден.
106
300180
2143
Атомът се състои от огромни зони
празно пространство.
05:16
The atomатом is madeизработен up
of vastобширен regionsрегиони of emptyпразен spaceпространство.
107
303417
3580
Това е странно.
05:20
That's weirdстранен.
108
307608
1000
Ядрото има зашеметяващо висока плътност.
05:21
The nucleusядро has a crazy-highлуд високо densityплътност.
109
308632
2220
Помислете си как поставихме всички коли в кутия с размер 30/30/30 см.
05:23
Think of puttingпускането all those carsавтомобили
in your one-footедин крак boxкутия.
110
310876
2477
Май се уморих.
05:27
I think I'm tiredизморен.
111
314821
1308
(Прозявка)
Translated by Anton Hikov
Reviewed by Biliana Nikolova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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?" >>

More profile about the speaker
Jon Bergmann | Speaker | TED.com