Có lẽ bạn đã biết rẳng
tất cả mọi thứ đều cấu tạo từ
các nguyên tử tí hon
và mỗi nguyên tử được cấu tạo
từ các hạt còn nhỏ hơn
gọi là Proton, Neutron và Electron.
Và bạn chắc cũng biết là
những nguyên tử rất nhỏ.
Nhưng tôi các rằng bạn chưa bao giờ nghĩ
nguyên tử nhỏ như thế nào.
Câu trả lời là
chúng thực sự rất, rất, rất nhỏ.
Vậy, bạn sẽ hỏi, nguyên tử nhỏ
đến mức độ nào?
Để hiểu được điều này,
hãy đặt ra câu hỏi sau:
Có bao nhiêu nguyên từ
trong một quả bưởi?
Giả sử rằng quả bưởi được tạo nên
chỉ từ những nguyên tử Nitơ,
nói vậy không đúng lắm,
nhưng đúng là trong bưởi có Nitơ
Để dễ hình dung, hãy thổi phồng
mỗi nguyên tử này lên
cho to bằng quả việt quất.
Khi đó quả bưởi sẽ to như thế nào?
Nó sẽ có cùng kích thước với
— chà thực ra là, Trái Đất đó.
Thật điên rồ!
Ý là nếu tôi lấp đầy Trái Đất
bằng những quả việt quất,
thì số việt quất đó sẽ bằng số nguyên tử
Nitơ trong 1 quả bưởi?
Đúng vậy!
Vậy nguyên tử nhỏ như thế nào?
Chà, chúng thực sự rất, rất nhỏ.
Và bạn biết không?
Điều này còn điên rồ hơn nữa này.
Hãy nhìn vào trong mỗi nguyên tử
– chính là quả việt quất ấy.
Bạn thấy gì trong đó?
Ở tâm của nguyên tử
là hạt nhân,
nơi chứa proton và nơtron,
và ở bên ngoài
bạn sẽ thấy các hạt electron
Vậy hạt nhân to đến mức nào?
Nếu nguyên tử giống
quả việt quất
thì hạt nhân sẽ to bằng cái gì?
Bạn chắc vẫn nhớ những bức tranh về
nguyên tử trong lớp khoa học,
trong đó có chấm nhỏ này trên trang giấy
với mũi tên chỉ vào hạt nhân.
Thực ra những bức tranh đó vẽ không đúng
tỉ lệ đâu,
nên về cơ bản là sai.
Thế hạt nhân to như thế nào?
Nếu bạn bổ quả việt quất ra
để tìm hạt nhân,,,
Bạn biết không, bạn sẽ chẳng thấy nó đâu
Nó sẽ nhỏ đến mức
không nhìn được.
Được rồi. Hãy phóng to nguyên tử –
trái việt quất
to bằng một ngôi nhà.
Hãy tưởng tượng một quả bóng cao bằng
ngôi nhà 2 tầng.
Giờ ta đi tìm hạt nhân ở tâm
nguyên tử nhé.
Và bạn biết không?
Ta chỉ lờ mờ thấy được nó thôi.
Vậy để giải đáp thắc mắc về độ lớn
của hạt nhân,
ta cần phải phóng to trái việt quất
bằng kích cỡ 1 sân vận động.
Hãy hình dung quả bóng to bằng
một sân vận động,
và ngay chính giữa tâm
của nguyên tử,
bạn có thể tìm thấy hạt nhân
và có thế thấy nó rồi!
Và nó có kích thước
của một viên bi nhỏ.
Và còn đáng ngạc nhiên hơn nữa
Hãy xem xét nguyên tử kĩ hơn nhé.
Nó có proton, nơtron và electron.
Proton và nơtron ở trong hạt nhân,
và chiếm hầu hết khối lượng
của nguyên tử.
Các electron nằm tít ngoài rìa.
Vậy nếu một nguyên tử giống như
quả bóng to bằng sân vận động,
với hạt nhân ở trung tâm
và các electron ở ngoài rìa,
vậy cái gì nằm ở giữa hạt nhân
và các electron?
Ngạc nhiên thay, câu trả lời
là khoảng không.
(Tiếng gió)
Đúng vậy! Trống rỗng!
Giữa hạt nhân và electron,
là một khoảng trống lớn.
Nói chính xác, ở đó có
các trường điện từ,
nhưng về mặt vật chất,
nó hoàn toàn trống rỗng.
Hãy nhớ rằng khoảng không rộng lớn này
nằm trong quả việt quất,
ở trong Trái Đất,
giống như những nguyên tử
trong quả bưởi.
Được rồi, một điều nữa,
nếu nó vẫn chưa đủ kì lạ.
Vì gần như khối lượng nguyên tử
nằm trong hạt nhân –
các electron chỉ chiếm khối lượng rất nhỏ
nhưng chủ yếu là ở hạt nhân –
thì hạt nhân đặc đến mức nào?
Câu trả lời thật điên rồ.
Độ đặc của một hạt nhân
đặc trưng
là 4×10^17 kg/m3.
Nhưng, con số đó thật khô khan.
OK, tôi sẽ nói theo đơn vị của Anh nhé.
2.5×10^16 pound/ft3.
Ok, số này vẫn khó hình dung.
Được rồi, tôi muốn bạn làm điều này.
Làm một chiếc hộp chiều dài, rộng, cao
đều là 1 foot.
Bây giờ hãy đi lấy tất cả hạt nhân
từ một chiếc ô tô.
Ô tô nặng trung bình khoảng 2 tấn.
Phải đặt bao nhiêu chiếc ô tô vào
để có một hộp có cùng độ đặc với
hạt nhân?
Một chiếc? Hay là hai?
100 thì sao?
Không, không và không.
Câu trả lời lớn hơn rất nhiều.
Là 6.2 tỉ.
Con số này gần bằng dân số
Trái Đất.
Vậy nếu mỗi người trên Trái Đất
sở hữu 1 chiếc ô tô –
và mặc dù không phải vậy-
(tiếng còi xe)
và chúng ta đặt tất cả chỗ xe
vào chiếc hộp…
Ta sẽ có độ đặc của hạt nhân.
Vậy có thế nói rằng nếu ta lấy
tất cả xe hơi trên thế giới
và đặt chúng vào chiếc hộp
có kích thước 1 foot,
thì bạn sẽ có được độ đặc của hạt nhân.
Được rồi, hãy xem lại nhé.
Nguyên tử thực sự,
rất, rất nhỏ.
So nguyên tử với quả bưởi
cũng như so quả việt quất với Trái Đất
Hạt nhân còn nhỏ hơn nhiều.
Nếu nhìn bên trong quả việt quất,
và phóng to nó bằng sân vận động,
thì hạt nhân chỉ to bằng viên bi
nằm ở giữa.
Cấu tạo của nguyên tử
hầu hết là khoảng trống mênh mông.
Thật kì lạ.
Hạt nhân có độ đặc kinh khủng.
Tương đương 6.2 tỷ cái xe
nhét trong cái hộp 1foot.
Tôi nghĩ là tôi mệt rồi.
Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học