La dimensione di un elettrone rispetto a un atomo e un cromosoma

Gli esseri umani hanno una naturale capacità di confrontare e contrapporre oggetti diversi. Prendendo input sensoriali, le persone sono in grado di classificare gli oggetti e creare modelli mentali del mondo. Ma quando si esce dalla normale gamma di percezione umana, quella classificazione non è così facile. Gli oggetti microscopici sono tutti "piccoli". In effetti, le variazioni di scala tra oggetti microscopici possono essere molto più drammatiche delle differenze di dimensioni che si incontrano nella vita di tutti i giorni. Le diverse dimensioni di cromosomi, atomi ed elettroni lo dimostrano.

Gli esseri umani possono vedere oggetti fino a una lunghezza di circa 0,1 millimetri. È più piccolo di un granello di sale. Probabilmente hai una buona idea delle dimensioni relative di, diciamo, un granello di sale, un pallone da basket e un autobus. Ma quando diventi più piccolo o più grande, i confronti delle dimensioni sono molto più difficili. Ad esempio, anche se sei stato nel Rhode Island e nel Grand Canyon, probabilmente non sai quale sia più grande: puoi cercarlo o immaginarlo, ma non hai un senso naturale delle dimensioni una volta che anche le cose si fanno grande. Solo per illustrazione, supponi di avere una sensazione naturale per le dimensioni degli oggetti da 0,1 millimetri di lunghezza a circa 100 chilometri di lunghezza. Ciò significa che hai un'idea di oggetti che variano in scala di un fattore di un miliardo.

Gli elettroni sono così piccoli che agiscono secondo regole completamente diverse da quelle che governano gli oggetti che puoi percepire direttamente. A volte si comportano come palle, a volte come nuvole ea volte come onde. Non puoi misurare le loro dimensioni nello stesso modo in cui puoi misurare le dimensioni di una palla da baseball. Anche se potessi rimpicciolirti fino alle dimensioni di un elettrone, non potresti misurarlo, perché avresti difficoltà a decidere dove fosse il suo bordo. Gli elettroni sono così piccoli che nessuno è stato in grado di determinarne le dimensioni, ma hanno calcolato il massimo che potrebbe essere il loro raggio, ovvero un miliardesimo miliardesimo di metro.

Un atomo è composto da un nucleo relativamente pesante circondato da una nuvola di elettroni. Ancora una volta, se ti rimpicciolissi alle dimensioni di un atomo, avresti difficoltà a decidere come definire il suo bordo, ma potresti fare un'ipotesi. Quando gli atomi si uniscono per formare molecole, si avvicinano entro una certa distanza. Puoi pensarlo come la distanza in cui i due atomi "urtano" l'uno contro l'altro. Usando questa definizione, gli atomi hanno un raggio di circa un decimiliardesimo di metro. Cioè, sono circa 100 milioni di volte più grandi degli elettroni.

I cromosomi sono disponibili in diverse forme e dimensioni. Se pensi a un cromosoma come a un lungo filo, a volte il filo si fonde in un gomitolo di filo, a volte si avvolge come un tubo arrotolato. Se sommi le dimensioni di tutti gli atomi nel cromosoma umano più piccolo, hai 1.600.000 atomi. Se fossero tutti allineati, la linea sarebbe lunga circa due decimi di millimetro. È 20 trilioni di volte più grande di un elettrone. Un altro modo di pensarlo: se un elettrone avesse le dimensioni di un granello di sale, un cromosoma sarebbe a due terzi della distanza dalla Terra al sole. La differenza tra la dimensione di un elettrone e la dimensione di un cromosoma è molto più grande della differenza tra gli oggetti più piccoli e più grandi di cui puoi avere un'idea.