Quantos Átomos Temos Em Comum?
dentro de cada um de nós estão os nossos órgãos, células, moléculas e átomos. Nas menores escalas de todas, ali… são mais de 10^28 partículas subatômicas em nossos corpos, um número enorme. Se nós fizermos as perguntas de quantos deles estiveram dentro do corpo de outra pessoa em algum momento, nós obtemos uma resposta alarmantemente grande.quando você come comida, bebe líquidos, ou mesmo respira no ar, muitos desses átomos acabam sendo incorporados ao seu corpo. Quando você transpira, exala, e segrega ou excreta matéria de seu corpo, esses átomos voltam para a biosfera da terra, onde eles podem eventualmente acabar sendo incorporados aos corpos de outras pessoas. Aqui na terra, tudo está ligado.mas quão ligados estamos? Em particular, quantos átomos de nossos corpos estavam no corpo de outro humano em algum momento? Partilhamos átomos em comum com todos os vivos de hoje? Com todos os que já viveram? Com o rei Tut, Cleópatra, Júlio César, George Washington, etc.? A resposta é fascinante.: não só cada um de nós tem centenas de bilhões de átomos que já estiveram no corpo de todos os outros, mas temos aproximadamente 1 átomo em nosso corpo de cada respiração que cada humano já tomou. Eis como sabemos.
o corpo humano, como nós convencionalmente pensamos, é composto de órgãos que são feitos de células. Mas… em um nível ainda menor, tudo dentro de nós é composto de átomos: um número enorme deles devido ao seu tamanho esmagadoramente pequeno.
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Let’s start by taking a look at what the human body actually is. Você pode pensar em si mesmo como uma coleção de seus órgãos macroscópicos e as células que os compõem. Que não passas de ossos, músculos, pele e outros órgãos dentro de ti. Mas do ponto de vista celular, isso só representa 4% das células do seu corpo. Os outros 96% estão divididos, aproximadamente uniformemente, entre as suas células sanguíneas e as células bacterianas que vivem dentro e dentro do seu corpo.
As células sanguíneas (principalmente glóbulos vermelhos) vivem apenas por cerca de 4 meses cada, altura em que são decompostos, os seus componentes são excretados, e substituídos por novas células que foram criadas na sua medula óssea. Bactérias vivem em todos os lugares que podem: há cerca de um milhão de células bacterianas em cada centímetro quadrado de sua pele, e dezenas de trilhões de células bacterianas prosperando em seu trato digestivo.
os elementos do corpo humano. Enquanto, pela massa, somos principalmente oxigênio, carbono, nitrogênio e hidrogênio… há dezenas de elementos essenciais aos processos de vida no corpo humano. Existem mais de 10^28 protões que compõem um corpo humano adulto típico.
Openstax college, Anatomy & Physiology, Connexions Web site
em termos de átomos, estas células são esmagadoramente feitas de apenas alguns elementos. Por peso, o corpo humano é:
- de 65% de oxigênio,
- 18.5% de carbono,
- 9.5% de hidrogênio,
- 3.2% de nitrogênio,
e cerca de 4% de tudo combinado. Isso inclui o cálcio em seus ossos, o fósforo crítico para as moléculas de ATP, o sódio e potássio que são a chave para regular os neurônios do seu corpo, e o enxofre, cloro e magnésio que desempenham papéis chave em seu corpo.mas mesmo que falemos apenas dos quatro elementos mais comuns, estamos a falar de números notavelmente grandes de átomos. Um ser humano, quando você conta tudo dentro de nós, é realmente uma coleção incrivelmente grande de átomos: há mais átomos em seu corpo do que há estrelas em todo o universo.
várias campanhas de longa exposição, como o campo profundo extremo do Hubble (XDF) mostrado aqui, revelaram… milhares de galáxias num volume do Universo que representa uma fracção de milionésimo do céu. Tudo dito, estimamos que existem aproximadamente 2 trilhões de galáxias no universo observável, mas mesmo que tivessem um trilhão de estrelas cada (uma estimativa alta), haveria mais átomos em nossos corpos do que estrelas no universo.NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski( IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI)
com cada ano que passa, de fato, você pode se surpreender ao saber que mais de 90% dos átomos que estavam em seu corpo não estão mais lá. As células são decompostas, levadas para a corrente sanguínea, filtradas pelo fígado e rins, e grandes componentes do seu conteúdo são excretados. Enquanto isso, você ingere e respira novos átomos o tempo todo, onde seu corpo os reúne em novas moléculas e células. Em qualquer momento do tempo, o seu corpo contém aproximadamente (para um humano de tamanho médio):4 × 1027 átomos de hidrogénio, 2 × 1027 átomos de oxigénio, 3 × 1026 átomos de carbono e 8 × 1025 átomos de azoto.
estes são números enormes, mesmo segundo padrões astronômicos. No entanto, temos de perguntar de onde vêm.
os elementos que compõem o corpo humano e são mais essenciais para a vida absorvem uma variedade de elementos… locais na tabela periódica, mas todos podem ser gerados pelos processos de alguns tipos diferentes de estrelas no universo.
Ed Uthman, M. D., via http://web2.airmail.net/uthman/ (L); O usuário do Wikimedia Commons Zhaocarol (R), sob C. C. A.-S. A.-3.0. quase todo o oxigénio e hidrogénio dos nossos corpos provêm da água potável e do ar respiratório. Enquanto isso, a maior parte do carbono e nitrogênio em nossos corpos vem da comida que comemos. Isso faz a diferença: é mais fácil para a água e o ar circularem por todo o planeta e se misturarem bem e completamente. Assumindo que os átomos não são criados nem destruídos — uma boa aproximação da realidade — alguma fração dos átomos de ar que você está respirando já esteve nos pulmões de outra pessoa ao longo da história, seja Hitler, César, Ramsés, ou Otzi, o Iceman.dado que o hidrogénio e o oxigénio compõem o maior número de átomos do vosso corpo, e que a atmosfera e os corpos aquosos da Terra são onde esses átomos residem, isto dá-nos um método para abordar o problema: considerando o número de átomos na atmosfera e em toda a água da Terra.
a terra seca, em comparação com todos os oceanos da Terra (grande ponto azul), toda a água doce na Terra… (ponto azul médio), e todos os rios e lagos na Terra (ponto azul pequeno), o último dos quais é a mesma massa relativa/tamanho da atmosfera da Terra.Howard Perlman, USGS / illustraion by Jack Cook, WHEI
a terra é um lugar massivo com um enorme número de átomos, mas a maioria desses átomos estão no interior do nosso planeta. A parte exterior dela-a biosfera do nosso planeta-é o único componente com o qual nos preocupamos quando se trata dos átomos com os quais interagimos regularmente. Globalmente, a soma total de todos os corpos aquosos da Terra, incluindo lagos, oceanos, rios, mares, icecaps, geleiras, etc., traduz-se em cerca de 0,02% da massa do planeta: 1,35 × 1021 kg. Toda a atmosfera, entretanto, é de cerca de 1 parte em um milhão do planeta inteiro: 5,15 × 1018 kg.
Quando fazemos a matemática para converter estes em átomos, eis o que obtemos:
- 4.1 × 1040 átomos de oxigénio (atmosfera),
- 4.5 × 1043 átomos de oxigénio (água) e
- 9.0 × 1043 átomos de hidrogénio (água).
estes são números enormes, especialmente em comparação com o número de átomos em um corpo humano. Mas não são suficientemente grandes.quer usemos uma máscara ou não, continuamos a inalar o mesmo número de átomos para os nossos corpos… cada respiração que respiramos, e esses átomos têm a mesma probabilidade que sempre tiveram de ter estado dentro de outra pessoa. (Jaap Arriens/NurPhoto via Getty Images)
Getty
Se você pegar todos os átomos de seu corpo e deixá-los a voltar para o ambiente natural da Terra, e, em seguida, misturado completamente todo o ar e a água na Terra, viria um par de espetacular fatos.um de cada 21 quadriliões de átomos de hidrogénio (2.1 × 1016 átomos) vem do seu corpo.um em cada 26 quadriliões de átomos de oxigénio (2,6 × 1016 átomos) vem do seu corpo.
E isso é verdade para o corpo de todos, em média, quando você considera os átomos que os compõem há um ano.
mas lembre-se: o corpo humano típico tem 4 × 1027 átomos de hidrogénio e 2 × 1027 átomos de oxigénio nele! Se cada um de nós acumula átomos aleatoriamente, isso ainda significa que cada um de nós, em média, tem centenas de bilhões de átomos que estavam, um ano atrás, dentro de cada pessoa na Terra. Centenas de bilhões de átomos estão em seu corpo não só de mim e de todos na Terra, mas também de dinossauros que viveram milhões de anos atrás.
esta imagem mostra o esqueleto remanescente de Sue o T-Rex, em exposição no Field Museum em Chicago…. Há aproximadamente alguns trilhões de átomos que já estiveram dentro da Sue que agora compõem o teu corpo hoje.
Dallas Krentzel/Flickr
é apenas porque os átomos são tão pequenos, e há tantos deles dentro de cada um de nós, que isso é possível. Se os átomos fossem maiores e mais massivos, e nós fôssemos feitos de menos deles, esta seria uma proposição muito mais difícil. Mas a realidade é que somos feitos de blocos de construção extremamente pequenos, e há mais deles em cada um de nós do que há quilogramas na Terra, estrelas no universo observável, ou grãos de areia em todo o Sistema Solar.na verdade, neste momento, se respirarmos fundo e depois expirar, quando um ano passar, aproximadamente um átomo dessa respiração irá acabar em todas as outras pessoas nos pulmões da Terra a qualquer momento do tempo. Por outras palavras, provavelmente tens aproximadamente um átomo do último suspiro de César nos teus pulmões neste momento.
cada respiração humana contém aproximadamente 10 ^ 19 átomos, o que significa que mesmo em nossa mistura bem… atmosfera, você provavelmente tem cerca de 1 átomo que foi em um ponto uma parte de qualquer respiração já respirada na história humana.Sasha Kargaltsev / flickr
nossos corpos podem parecer permanecer aproximadamente os mesmos em uma base ano-a-ano, mas o fato é que estamos realmente expulsando os átomos dentro de nós o tempo todo:
- o carbono que exalamos em dióxido de carbono é o carbono que compõe o nosso corpo,
- a água que nós excretar quando urinar é o hidrogênio e o oxigênio do nosso corpo,
- e os outros elementos, em uma combinação de suor, urina e resíduos sólidos, também deixar o nosso corpo em uma base regular.entretanto, estamos a respirar ar, a beber água e a comer plantas e animais, e isso traz novos átomos para os nossos corpos para substituir os que estamos constantemente a perder. O planeta Terra é um sistema praticamente fechado, até onde vão os átomos da nossa biosfera, o que significa que, com tempo suficiente para que as coisas se misturem o suficiente, estes minúsculos componentes microscópicos do nosso mundo irão inevitavelmente espalhar-se para onde a água e o ar puderem ir.
a partir de escalas macroscópicas até escalas subatómicas,o tamanho das partículas fundamentais joga apenas A… pequeno papel na determinação dos tamanhos das estruturas compostas. Se os blocos de construção são realmente fundamentais e / ou partículas tipo ponto ainda não é conhecido, mas nós entendemos o universo de grandes, escalas cósmicas até minúsculas, subatômicas. Existem quase 10^28 átomos que compõem cada corpo humano, no total.cada vez que respiras, respiras átomos de ar que já estiveram dentro de outro ser humano. Sempre que bebes água, bebes água que já esteve dentro de outro ser humano. E cada pedaço de comida que você toma consiste em átomos que estavam dentro de outra pessoa. Todos nós compartilhamos o mesmo planeta, a mesma biosfera, e — em um nível fundamental — até mesmo os mesmos átomos.a um nível atómico, estamos todos incrivelmente ligados. Dentro do teu corpo, neste momento, estão centenas de biliões de átomos que já estiveram dentro um do outro ser humano na Terra. Ao longo das gerações e dos anos, esses mesmos átomos continuam a compor tudo.: os átomos dos dinossauros, as plantas, os trilobitas, e até os organismos unicelulares que outrora dominaram o nosso planeta estão agora dentro de vocês.agora é a tua vez. Aproveita ao máximo.
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