Porque é o carbono mais abundante que o ouro no universo, e de onde vêm estas substâncias? Esperamos que esta questão seja respondida até ao fim desta secção relacionada com os blocos de construção que constituem todo o universo. Perceber estas unidades básicas permite-nos manipular as suas propriedades para melhorar as nossas tecnologias e para a satisfação das nossas necessidades em constante mudança. Tudo, desde o mais pequeno chip no seu iPod, a si, até as maiores galáxias do universo, são constituídas por aquilo que hoje chamamos de átomos. O estudo dos átomos e os seus comportamentos levou a umas descobertas bastante interessantes e úteis, sem as quais não existiria sequer um iPod. Continue nesta secção e aprenda sobre os constituintes básicos da árvore que consegue observar da sua janela, bem como de si mesmo!

Se lhe pedissem para imaginar uma maçã, incluindo o seu comportamento, a sua aparência e o seu tamanho comparativamente a outros objetos, o faria sem problemas. Isto acontece sobretudo, embora sem nos apercebermos, porque uma maçã é da mesma ordem de grandeza que o mundo com o que regularmente interagimos. Também é fácil visualizar, por exemplo, um computador ou outro Ser Humano. Tentar imaginar um único grão de areia ou a escala avassaladora das montanhas comparativamente a nós mesmos é bem mais complicado. Isto é a razão por que as nossas mentes têm tanta dificuldade em compreender a escala do universo, ou o tamanho de um átomo.

The average atomic radius is of order 10^-10 m, a million-billion times smaller than the scale on which we generally see and interact. While the size of our galaxy, the Milky Way is on the scale of 10²⁰ m, more than a billion-billion times larger than us. These huge differences make understanding the concepts of the workings of these objects difficult. It also means that observing them in order to further our understanding is hard and requires complicated instruments. Atoms can be observed using a scanning tunnelling microscope, and can even be moved into patterns. However, operating this sort of machine is similar to trying to build a house of Lego while wearing boxing gloves. The difference between our scale and the scale of the atoms makes studying and manipulating them a real challenge. On the larger scales, the sheer distance of billions of light years to other galaxies makes observing them and interpreting what we see highly difficult.
In order to make working with such large and small numbers slightly easier, we have a naming convention, shown below, for the different orders of magnitude. Wavelength, for example, is usually quoted in nanometres, or distances to astronomical objects in megaparsecs.

Name	The Number	Prefix	Symbol
trillion	1,000,000,000,000	tera	T
billion	1,000,000,000	giga	G
million	1,000,000	mega	M
thousand	1,000	kilo	k
hundred	100	hecto	h
ten	10	deka	da
unit	1
tenth	0.1	deci	d
hundredth	0.01	centi	c
thousandth	0.001	milli	m
millionth	0.000 001	micro	µ
billionth	0.000 000 001	nano	n
trillionth	0.000 000 000 001	pico	p

You may think that on such different scales there cannot be a connection between atoms and galaxies. However, scientists have fairly recently realised that you cannot fully understand the processes within a galaxy without understanding what it’s made of at the most basic level of atoms and smaller. Nuclear physics in particular spans the great divide of the scales, as you will see in a later chapter concerning stars and the critically important process of stellar nucleosynthesis.
We will now go on to look at the matter that makes up everything we see in more detail >