5 sự thật khó tin về các nguyên tử
Toong 01/07/2017 09:30 PM
Nguyên tử là thành phần nhỏ nhất cấu tạo nên vật chất thông thường. Có ý kiến cho rằng, tất cả các vật chất xung quanh chúng ta đều được hợp thành từ những hạt nhỏ, riêng biệt tồn tại từ những nền văn hóa cổ đại như Hy Lạp và Ấn Độ. Trên thực tế, cụm từ “nguyên tử” (có nghĩa là “vô hình”) được đặt ra từ rất lâu bởi những nhà triết học Hy Lạp cổ đại trước khi khoa học chứng thực khái niệm nguyên tử. Mọi chất rắn, lỏng, khí hay ở trạng thái plasma đều được cấu tạo bởi nguyên tử. Thật vậy, tất cả những gì chúng ta nhìn thấy xung quanh đều là kết quả của sự tương tác giữa các nguyên tử ở cấp độ cơ bản. Chúng khá nhỏ, kích cỡ thông thường khoảng 100pm ( 1/tỷ mét). Không một ai, dù đang sống hay đã chết, có thể tồn tại nếu không có nó. Một nguyên tử gồm một hạt electron và một hạt nuclon (gồm các proton và notron). Các hạt nuclon chiếm khoảng 99.94% tổng khối lượng của nguyên tử! Bởi vì chúng không thể nhận thấy bằng mắt thường nên việc định tính khối lượng và số hạt nguyên tử là rất khó. Để có một góc nhìn tổng quát, dưới đây là 5 sự thật có thể khiến bạn không khỏi ngạc nhiên khi khám phá.

1. Nguyên tử trong cơ thể con người

Trung bình một cơ thể khỏe mạnh nặng khoảng 70 kg sẽ có 7.000.000.000.000.000.000.000.000.000 hay 7 x 1027  nguyên tử! Như vậy là 7 triệu triệu triệu nguyên tử hay một triệu triệu lần tổng dân số Thế giới. Khí hydro, oxygen, carbon và nitrogen chiếm khoảng 99% trong tất cả các hạt nguyên tử tồn tại trong cơ thể con người. Nhưng điều rắc rối hơn chính là 98% số lượng 7 x 1027 nguyên tử này đều được thay thế mỗi năm mà ta không hề nhận ra.

Cơ thể con người có khoảng 7 x 1027 nguyên tử, 98% trong số chúng được thay thế mỗi năm.
Ảnh: pundicafe.com

2. Nguyên tử và trái táo

Nguyên tử hầu như là trống rỗng. Một nguyên tử giống như một hệ Mặt trời thu nhỏ; các nuclon đóng vai trò là Mặt trời và các electron là các hành tinh quay xung quanh nó. Trên lý thuyết, thể tích của các nuclon và electron rất nhỏ nên một nguyên tử sẽ có 99.999% là khoảng trống. Vì vậy, nếu ta lấy đi toàn bộ số khoảng trống đó, ta có thể nhét toàn bộ số dân trên Thế giới vào chỉ trong một quả táo.

(Theo một quan điểm vật lý, điều này không hoàn toàn đúng vì mỗi electron đều có một “hàm sóng”để nhận biết sự có mặt của mình. Điều này có nghĩa là dù electron có thể tích khá nhỏ, nhưng thể tích ấy lại trải rộng ra một thể tích khác tương đối lớn).

Nếu trong nguyên tử không có khoảng trống, toàn bộ loài người có thể nhét vừa trong một trái táo.
Ảnh: pundicafe.com

3. Nguyên tử và những thìa nước

Đại Tây Dương là đại dương lớn thứ hai thế giới và chiếm khoảng 20% tổng bề mặt Trái Đất. Để được vậy, diện tích của nó phải lớn hơn tổng diện tích của ba lục địa cộng lại – Châu Á, Châu Phi, và Bắc Mỹ. Về độ sâu, nó có thể tính như 19 tòa nhà Empire State Building chồng lên nhau. Vậy nó chứa bao nhiêu muỗng café nước? Rất nhiều phải không? Ước tính khoảng 6.3 x 1022 muỗng. Số lượng nguyên tử trong mỗi muỗng nước sẽ gấp 3 lần số đó – nghĩa là, gấp 3 lần tổng số muỗng nước trong Đại Tây Dương!

Số nguyên tử trong một thìa nước bằng 3 lần số thìa nước trong Đại Tây Dương.
Ảnh: pundicafe.com

4.  Nguyên tử, DNA và cuộc du ngoạn từ Trái Đất đến Mặt trời

DNA là các phân tử mang thông tin di truyền. Các phân tử DNA được cấu tạo bởi các nguyên tử như carbon, hydro, nitrogen, oxygen và photpho. Các phân tử DNA không tồn tại riêng lẻ, mà kết nối với nhau thành sợi. Nếu như tất cả các DNA ở từng tế bào con người được trải rộng ra, nó sẽ giống như sợi dây mảnh dài tới 2 mét. Có khoảng 1013 - 1014 tế bào trong cơ thể người, nghĩa là tổng chiều dài của DNA sẽ lên tới 2 x 1013 – 2 x 1014 mét. Nó tương đương với 70 chuyến du hành từ Trái Đất tới Mặt Trời và ngược lại

Tổng chiều dài DNA trong cơ thể người trưởng thành tương đương với 70 chuyến đi từ Trái Đất tới Mặt trời và quay lại.
Ảnh: pundicafe.com

5. Nguyên tử, cờ vua và vũ trụ

Cờ vua là một trò chơi khá thú vị, có thể coi là trò khó nhằn, với 32 quân cờ và vô số cách đi. Ước tính có tất cả 1040 vị trí trên bàn cờ. Nếu thật nhiều như vậy, số nước cờ có thể đi sẽ vào khoảng 10120 (gọi là số Shannon)! Hiện tại, tổng số nguyên tử có thể quan sát được trong vũ trụ khoảng 1078 – 1082. Do đó, số lượng của các nguyên tử trong vũ trụ ít hơn số nước có thể đi trên một bàn cờ vua là rất rất nhiều! Cờ vua là trò chơi khó nhằn, đúng không?

Số nước có thể đi trên một bàn cờ vua nhiều hơn cả số nguyên tử có thể nhận biết trong vũ trụ.
Ảnh: pundicafe.com

 

Author: Toong

News day