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
Du vet antagligen redan
att allt är gjort av små saker
som kallas atomer
som kallas atomer
00:28
everything is made up
of little tiny things called atoms
of little tiny things called atoms
1
15033
2690
eller till och med att varje atom
består av ännu mindre delar
består av ännu mindre delar
00:30
or even that each atom
is made up of even smaller particles
is made up of even smaller particles
2
17747
2961
som kallas protoner, neutroner
och elektroner.
och elektroner.
00:33
called protons, neutrons and electrons.
3
20732
2122
00:35
And you've probably heard
that atoms are small.
that atoms are small.
4
22878
2287
Och du har antagligen hört
att atomer är små.
att atomer är små.
Men jag tror inte att du någonsin tänkt på
hur små atomerna verkligen är.
hur små atomerna verkligen är.
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
Svaret är att de är väldigt, väldigt små.
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
Då frågar du: Hur små är atomerna?
För att förstå det, låt oss ställa frågan:
00:49
To understand this,
let's ask this question:
let's ask this question:
8
36971
3073
Hur många atomer
finns det i en grape?
finns det i en grape?
00:53
How many atoms are in a grapefruit?
9
40068
1908
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
Låt oss anta att grapefrukten
enbart består av kväveatomer,
enbart består av kväveatomer,
vilket inte är helt sant,
men det finns kväveatomer i grape.
men det finns kväveatomer i grape.
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
För att hjälpa dig att se det
blåser vi upp varje atom
blåser vi upp varje atom
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
till blåbärsstorlek.
01:05
to the size of a blueberry.
13
52911
1813
Hur stor skulle då grapefrukten
behöva vara?
behöva vara?
01:07
And then how big
would the grapefruit have to be?
would the grapefruit have to be?
14
54748
3148
Den skulle behöva vara lika stor som
- faktiskt lika stor som jorden.
- faktiskt lika stor som jorden.
01:10
It would have to be the same size of
-- well, actually, the Earth.
-- well, actually, the Earth.
15
57920
4029
Det är galet!
01:14
That's crazy!
16
61973
1016
01:16
You mean to say that if I filled
the Earth with blueberries,
the Earth with blueberries,
17
63013
2821
Du säger alltså att om jag
fyllde jorden med blåbär,
fyllde jorden med blåbär,
01:18
I would have the same number
of nitrogen atoms as a grapefruit?
of nitrogen atoms as a grapefruit?
18
65858
2977
skulle jag ha samma antal kväveatomer
som i en grapefrukt?
som i en grapefrukt?
01:21
That's right!
19
68859
1000
Precis så!
Så hur stor är atomen?
01:23
So how big is the atom?
20
70258
1533
01:25
Well, it's really, really small!
21
72761
1741
Jo, väldigt väldigt liten.
01:28
And you know what?
It gets even more crazy.
It gets even more crazy.
22
75541
2435
Och vet du?
Det blir ännu mer galet.
Det blir ännu mer galet.
01:31
Let's now look inside of each atom
-- and thus the blueberry, right? --
-- and thus the blueberry, right? --
23
78000
3773
Låt oss titta inuti varje atom
- i blåbäret här alltså, eller hur? -
- i blåbäret här alltså, eller hur? -
Vad ser du?
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
I mitten av atomen finns något
som kallas för kärna,
som kallas för kärna,
och består av protoner och neutroner.
01:38
which contains protons and neutrons,
26
85679
1727
och på utsidan, skulle du se elektroner.
01:40
and on the outside, you'd see electrons.
27
87430
2061
01:42
So how big is the nucleus?
28
89515
1461
Så hur stor är atomkärnan?
Om atomerna är som blåbär inuti jorden,
01:44
If atoms are like blueberries
in the Earth,
in the Earth,
29
91381
2135
hur stor skulle atomkärnan vara?
01:46
how big would the nucleus be?
30
93540
1777
Du kanske minns de gamla bilderna
av atomer på NO-lektionerna
av atomer på NO-lektionerna
01:48
You might remember the old pictures
of the atom from science class,
of the atom from science class,
31
95341
3217
där du såg den här lilla pricken på sidan
med en pil som pekade på kärnan.
med en pil som pekade på kärnan.
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
De bilderna är inte direkt skalenliga,
01:55
Well, those pictures,
they're not drawn to scale,
they're not drawn to scale,
33
102369
2395
så de har typ fel.
01:57
so they're kind of wrong.
34
104788
1615
Så hur stor är kärnan?
01:59
So how big is the nucleus?
35
106427
1556
Om du öppnade blåbäret
och letade efter atomkärnan...
och letade efter atomkärnan...
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
Vet du? Den skulle vara osynlig.
Den är för liten för att ses.
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
Okej. Vi blåser upp atomen - blåbäret -
till husstorlek.
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
Så tänk dig en boll som är stor
som ett tvåvåningshus.
som ett tvåvåningshus.
Låt oss leta efter kärnan
i mitten av atomen.
i mitten av atomen.
02:18
Let's look for the nucleus
in the center of the atom.
in the center of the atom.
42
125762
2477
Och vet du?
02:21
And do you know what?
It would just barely be visible.
It would just barely be visible.
43
128263
3295
Den skulle bara vara knappt synlig.
02:25
So to get our minds wrapped
around how big the nucleus is,
around how big the nucleus is,
44
132141
2821
Så för att få våra hjärnor att förstå
hur stor kärnan är,
hur stor kärnan är,
behöver vi blåsa upp blåbäret
till storleken av en fotbollsarena.
till storleken av en fotbollsarena.
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
02:32
So imagine a ball the size
of a football stadium,
of a football stadium,
46
139000
2976
Så tänk dig en boll,
stor som en fotbollsarena,
stor som en fotbollsarena,
02:35
and right smack dab
in the center of the atom,
in the center of the atom,
47
142000
2976
och precis där i mitten av atomen,
skulle du hitta kärnan och kunna se den!
02:38
you would find the nucleus,
and you could see it!
and you could see it!
48
145000
2334
02:41
And it would be the size
of a small marble.
of a small marble.
49
148278
2624
Och den skulle vara lika stor
som en liten spelkula.
som en liten spelkula.
Det finns mer, om jag inte
redan förvirrat dig helt.
redan förvirrat dig helt.
02:45
And there's more, if I haven't
blown your mind by now.
blown your mind by now.
50
152121
2556
Låt oss tänka mer på atomen.
02:47
Let's consider the atom some more.
51
154701
1620
I den finns protoner,
neutroner och elektroner.
neutroner och elektroner.
02:49
It contains protons,
neutrons and electrons.
neutrons and electrons.
52
156345
2197
Protoner och neutroner
lever inuti atomkärnan,
lever inuti atomkärnan,
02:51
The protons and neutrons
live inside of the nucleus,
live inside of the nucleus,
53
158566
2429
och har nästan hela atomens massa.
02:54
and contain almost
all of the mass of the atom.
all of the mass of the atom.
54
161019
2191
Ute på kanten finns elektronerna.
02:56
Way on the edge are the electrons.
55
163234
1742
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
Så om en atom är som en boll
stor som en fotbollsarena
stor som en fotbollsarena
03:01
with the nucleus in the center,
and the electrons on the edge,
and the electrons on the edge,
57
168000
2905
med kärnan i mitten
och elektronerna på kanten,
och elektronerna på kanten,
vad finns mellan kärnan och elektronerna?
03:03
what is in between the nucleus
and the electrons?
and the electrons?
58
170929
2286
03:07
Surprisingly, the answer is empty space.
59
174104
3007
Överraskande nog, tomhet.
03:10
(Wind noise)
60
177987
2570
(Ljud av blåst)
Precis! Det är tomt!
03:13
That's right. Empty!
61
180581
1395
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
Mellan kärnan och elektronerna,
finns stora områden tomhet.
finns stora områden tomhet.
Det finns några elektromagnetiska fält där
03:19
Now, technically there are
some electromagnetic fields,
some electromagnetic fields,
63
186329
2572
men det är tomt om man
bara räknar saker, alltså materia.
bara räknar saker, alltså materia.
03:21
but in terms of stuff,
matter, it is empty.
matter, it is empty.
64
188925
2911
03:24
Remember this vast region of empty space
is inside the blueberry,
is inside the blueberry,
65
191860
3523
Kom ihåg att detta stora tomma område
finns inuti blåbäret,
finns inuti blåbäret,
som är inuti jorden,
03:28
which is inside the Earth,
66
195407
1895
som egentligen är atomerna
inuti grapefrukten.
inuti grapefrukten.
03:30
which really are the atoms
in the grapefruit.
in the grapefruit.
67
197326
2185
Okej, en sak till,
om jag kan bli ännu mer tokig.
om jag kan bli ännu mer tokig.
03:32
OK, one more thing,
if I can even get more bizarre.
if I can even get more bizarre.
68
199535
3441
03:36
Since virtually all the mass
of an atom is in the nucleus --
of an atom is in the nucleus --
69
203769
3586
Eftersom i stort sett all massa i en atom
finns i kärnan -
finns i kärnan -
jo, det finns en viss mängd massa
i elektronerna,
i elektronerna,
03:40
now, there is some amount
of mass in the electrons,
of mass in the electrons,
70
207379
2649
men det mesta finns i kärnan -
03:43
but most of it is in the nucleus --
71
210052
2021
hur tät är kärnan?
03:45
how dense is the nucleus?
72
212097
1772
Svaret är galet.
03:46
Well, the answer is crazy.
73
213893
1919
03:48
The density of a typical nucleus
74
215836
1890
Tätheten i en typisk kärna
03:50
is four times 10 to the 17th
kilograms per meter cubed.
kilograms per meter cubed.
75
217750
3226
är 4 x 10^17 kg per kubikmeter.
Men det är svårt att föreställa sig.
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
Så i brittiska enheter:
03:57
2.5 times 10 to the 16th pounds
per cubic feet.
per cubic feet.
77
224968
4008
2,5x10^16 pund per kubikfot.
Men det är fortfarande svårt att förstå.
04:02
OK, that's still kind of hard to figure.
78
229864
1905
Så här vill jag att du gör.
04:04
OK, here's what I want you to do.
79
231793
2101
Gör en låda som är 3 x 3 x 3 decimeter.
04:06
Make a box that is one foot
by one foot by one foot.
by one foot by one foot.
80
233918
3524
Låt oss nu gå och ta alla kärnor
från en typisk bil.
från en typisk bil.
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
Bilar väger i genomsnitt två ton.
04:14
Now, cars on average weigh two tons.
82
241177
2334
Så hur många bilar
skulle du behöva lägga i lådan
skulle du behöva lägga i lådan
04:16
How many cars' nuclei would you
have to put into the box
have to put into the box
83
243535
3536
för att få samma densitet
som i en atomkärna?
som i en atomkärna?
04:20
to have your one-foot-box have
the same density of the nucleus?
the same density of the nucleus?
84
247095
2953
Är det en bil? Två?
04:23
Is it one car? Two?
85
250072
1328
Vad sägs om hundra?
04:24
How about 100?
86
251424
1000
04:26
Nope, nope and nope.
87
253025
2123
Nej, nej och åter nej.
04:28
The answer is much bigger.
88
255825
1239
Svaret är mycket större.
04:30
It is 6.2 billion.
89
257702
2795
Det är 6,2 miljarder.
Det motsvarar nästan
antalet människor på jorden.
antalet människor på jorden.
04:34
That is almost equal to the number
of people in the Earth.
of people in the Earth.
90
261303
2893
04:37
So if everyone in the Earth
owned their own car --
owned their own car --
91
264220
2334
Så om alla på jorden ägde en bil -
vilket de inte gör -
04:39
and they don't --
92
266578
1331
04:40
(Cars honking)
93
267933
1215
(Bilar som tutar)
04:42
and we put all of those
cars into your box ...
cars into your box ...
94
269172
2200
och om vi la alla dessa bilar i din låda,
04:46
That would be about
the density of a nucleus.
the density of a nucleus.
95
273148
2486
så skulle de vara packade
lika tätt som en atomkärna.
lika tätt som en atomkärna.
Vad jag säger är
att om du tog alla bilar i världen
att om du tog alla bilar i världen
04:49
So I'm saying that if you took
every car in the world
every car in the world
96
276909
2544
och la dem i din 3 dm stora låda,
04:52
and put it into your one-foot box,
97
279477
2331
skulle du ha atomkärnans densitet.
04:54
you would have the density of one nucleus.
98
281832
2144
Så låt oss repetera.
04:57
OK, let's review.
99
284000
1212
04:58
The atom is really,
100
285236
1660
Atomen är väldigt,
04:59
really, really small.
101
286920
2298
väldigt väldigt liten.
05:02
Think atoms in a grapefruit
like blueberries in the Earth.
like blueberries in the Earth.
102
289242
3366
Tänk på atomerna i en grapefrukt
som blåbär i jorden.
som blåbär i jorden.
05:06
The nucleus is crazy small.
103
293396
2628
Kärnan är galet liten.
Låt oss titta inne i blåbäret,
05:09
Now look inside the blueberry,
104
296048
1669
05:10
and blow it up to the size
of a football stadium,
of a football stadium,
105
297741
2415
och blåsa upp den
till en fotbollsarenas storlek,
till en fotbollsarenas storlek,
och nu är kärnan en spelkula i mitten.
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
Atomen består av stora områden tomhet.
Det är märkligt.
05:20
That's weird.
108
307608
1000
05:21
The nucleus has a crazy-high density.
109
308632
2220
Kärnan har galet hög densitet.
05:23
Think of putting all those cars
in your one-foot box.
in your one-foot box.
110
310876
2477
Tänk dig att man lägger
dessa bilar i din 3 dm stora låda.
dessa bilar i din 3 dm stora låda.
05:27
I think I'm tired.
111
314821
1308
Jag tror att jag är trött.
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