La taille d'un électron par rapport à un atome et à un chromosome

Les humains ont une capacité naturelle à comparer et contraster différents objets. En prenant des entrées sensorielles, les gens sont capables de classer des objets et de créer des modèles mentaux du monde. Mais lorsque vous sortez de la gamme normale de perception humaine, cette classification n'est pas si facile. Les objets microscopiques sont tous « petits ». En fait, les variations d'échelle entre les objets microscopiques peuvent être bien plus dramatiques que les différences de taille que vous rencontrez dans la vie de tous les jours. Les différentes tailles de chromosomes, d'atomes et d'électrons le démontrent.

Les humains peuvent voir des objets jusqu'à une longueur d'environ 0,1 millimètre. C'est plus petit qu'un grain de sel. Vous avez probablement une assez bonne idée de la taille relative, par exemple, d'un grain de sel, d'un ballon de basket et d'un bus. Mais lorsque vous devenez plus petit ou plus grand, les comparaisons de taille sont beaucoup plus difficiles. Par exemple, même si vous êtes allé à Rhode Island et au Grand Canyon, vous ne savez probablement pas ce qui est plus grand - vous pouvez le rechercher ou le comprendre, mais vous n'avez pas un sens naturel de la taille une fois que les choses deviennent trop gros. Juste à titre d'illustration, supposons que vous ayez une idée naturelle de la taille des objets de 0,1 millimètre de long à environ 100 kilomètres de long. Cela signifie que vous avez une idée des objets dont l'échelle varie d'un facteur d'un milliard.

Les électrons sont si petits qu'ils agissent selon des règles complètement différentes de celles qui régissent les objets que vous pouvez percevoir directement. Ils agissent parfois comme des boules, parfois comme des nuages ​​et parfois comme des vagues. Vous ne pouvez pas mesurer leur taille de la même manière que vous pouvez mesurer la taille d'une balle de baseball. Même si vous pouviez réduire à la taille d'un électron, vous ne pourriez pas le mesurer, car vous auriez du mal à décider où se trouve son bord. Les électrons sont si petits que personne n'a pu déterminer leur taille, mais ils ont calculé le plus grand rayon possible, et c'est un milliardième milliardième de mètre.

Un atome est composé d'un noyau relativement lourd entouré d'un nuage d'électrons. Encore une fois, si vous vous réduisiez à la taille d'un atome, vous auriez du mal à décider comment définir son bord, mais vous pourriez faire une supposition. Lorsque les atomes s'unissent pour former des molécules, ils s'approchent à une certaine distance. Vous pouvez considérer cela comme la distance à laquelle les deux atomes se "cognent" l'un contre l'autre. En utilisant cette définition, les atomes ont un rayon d'environ un dix milliardième de mètre. C'est-à-dire qu'ils sont environ 100 millions de fois plus gros que les électrons.

Les chromosomes se présentent sous différentes formes et tailles. Si vous pensez à un chromosome comme à une longue ficelle, alors parfois la ficelle fusionne en une pelote de laine, et parfois elle s'enroule comme un tuyau enroulé. Si vous additionnez les tailles de tous les atomes du plus petit chromosome humain, vous avez 1 600 000 atomes. S'ils étaient tous alignés, la ligne aurait environ deux dixièmes de millimètre de long. C'est 20 000 milliards de fois plus gros qu'un électron. Une autre façon de penser: si un électron avait la taille d'un grain de sel, un chromosome serait aux deux tiers de la distance de la Terre au soleil. La différence entre la taille d'un électron et la taille d'un chromosome est beaucoup plus grande que la différence entre les objets les plus petits et les plus gros que vous pouvez ressentir.