Freitag, 3. September 2010

Die unglaublich kleine Welt des Atomkerns

Es gibt Dinge, die sind unvorstellbar groß. Zum Beispiel die Sonne mit ihrem Durchmesser von 1 391 400 km. Oder die Entfernung bis zum nächsten Sonnensystem. Umgekehrt können wir uns auch schlecht vorstellen, wie unfassbar klein die winzigsten Teilchen dieser Welt sind.

© dassi87 / pixelio.de

Nehmen wir doch mal als Beispiel das Atom, das Element aus dem wir alle bestehen. Man weiß, dass z.B. ein Wasserstoff- Atom einen Durchmesser von etwa einem zehnmillionstel Millimeter besitzt. Aber wer kann sich darunter schon was vorstellen? Darum werden wir einmal diese unfassbaren Winzigkeiten in unsere Welt her holen. Und das machen wir, indem wir in Gedanken eine Vergrößerung vornehmen...


Die erste Vergrößerung soll in das Tausendfache gehen. In dieser Vergrößerung erlangt der Mensch die Höhe eines großen Berggipfels, eine Kaffeetasse wird so groß wie ein Schiff, ein Stecknadelkopf verdeckt einen ganzen Familientisch, ein Kopfhaar wird so dick wie ein Schiffstau und Bakterien werden sichtbar wie Stäubchen im Sonnenstrahl. Aber vom Atom ist immer noch nichts zu sehen.
Vergrößern wir nun noch einmal um das Tausendfache, so ragt der Mensch von den Knien ab bereits in den Weltraum, jedes seiner Kopfhaare ist dicker als ein Kirchturm, die Bakterien schwirren in einer Größe von Gänsen umher – aber die Welt der Atome liegt immer noch verborgen.

Atom, wo bist du denn?

Also, noch einmal vertausendfachen. Jetzt könnte der Mensch die Planeten in seine Hosentasche stecken. Die Bakterien sind zu Giganten geworden, von denen ein einziges ein ganzes Dorf verdeckt. Jetzt endlich ist auch das Atom erschienen, neben diesen Giganten allerdings ein recht winziges Kügelchen, mit der Größe eines Tennisballs. Nun können wir endlich nachsehen, was denn eigentlich drin ist in diesem Urbaustein der Stoffe.

Das Atom ist endlich sichtbar, nachdem Bakterien
die Größe eines Dorfes eingenommen haben.

Was wir im Inneren des Atoms finden, ist überraschend. Wir finden nämlich – nichts. Nur leeren Raum. Aber kann das wirklich sein, dass das Atom und damit unsere ganze Welt aus „Nichts“ besteht, aus einer Anhäufung von Leerräumen? Woher sollten dann die Dinge ihr Gewicht, ihre Festigkeit und ihre Form haben? Hier stimmt doch etwas nicht!

Nein, das Atom ist nicht absolut leer, nur hat unsere bisherige Vergrößerung auf das Milliardenstfache noch nicht gereicht. Um den Inhalt des Atoms zu erkennen, müssen wir noch einmal vertausendfachen, womit wir nun eine Gesamtvergrößerung von eins zu einer Billion erreicht haben.

Jetzt ist ein Kopfhaar wesentlich dicker als der Erdball, ein einziges der Bakterien könnte ganz Westeuropa zudecken, und das Tennisball große Atom hat sich zu einer Kugel aufgebläht, in der ein Hochhaus mit 20 Stockwerken Platz fände. Endlich erkennen wir auch den Inhalt: inmitten des gewaltigen Raumes von fast 100 Meter Höhe schwebt ein winziges Körnchen, etwa so groß wie ein Stecknadelkopf.

Und das ist der Atomkern...!

PS: Manchmal ist es gut, alte Schulsachen durchzukramen. Diesen Artikel habe ich in meinem alten Chemieordner gefunden und ein wenig modifiziert. ;-)

1 Kommentar:

  1. Das ist eine tolle Beschreibung und echt anschaulich :D
    Wir haben's damals so gelernt: Wenn der Atomradius der Höhe des Stephansdoms (=Kirche in Wien) entspricht, dann ist der Atomkern so groß wie Stecknadelkopf X3

    Aber... der Witz an der Sache mit dem "leeren Raum" aus dem das Atom besteht... ist, wenn man sich das mal genau überlegt - dass man Dinge niemals "wirklich" Berühren kann. Nach der definition einer "Berührung" natürlich schon, aber eigentlich stoßen sich die Elektronen ab bevor zB ein Atom der Haut "Kontakt" mit einem Atom des Tisches hätte...
    Wirklich faszinierend, dass etwas mit so viel Vakuum "drin" so komplexe, dichte Dinge wie Lebewesen bilden kann :D

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