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Woraus Atome bestehen

Ein gewaltiger Haufen Atome

Weil Atome so klein sind, besteht jedes Objekt aus unvorstellbar vielen von ihnen. Schauen wir uns die Größenordnungen an. Schon ein winziges Grippevirus hat $10^7$ Atome (also 10 Millionen), ein Liter Wasser $10^{26}$, der Mensch bereits $10^{28}$. Klar, denn Menschen haben etwa die Dichte von Wasser und eine Masse von rund 100 kg.

Unser Sonnensystem hat bereits $10^{57}$ Atome und das ganze Universum besteht aus wohl $10^{80}$ Atomen, also einem 1er mit 80 Nullen hinten dran! Alles natürlich geschätzt, nachgezählt hat noch niemand.

Zooming in ...




Aufbau eines Atoms



Teilchenzoo

Wenn man in Teilchenbeschleunigern Protonen oder Elektronen mit fast Lichtgeschwindigkeit aufeinander schießt, dann kann man eine unglaubliche Vielfalt von neuen Teilchen erzeugen. Weil man bereits über 300 neue Teilchen kennt, spricht man auch liebevoll vom „Teilchenzoo„. Aber nur die wenigsten der Teilchen sind wirklich elementar, bestehen also nicht noch einmal aus kleineren Teilchen.

Frontalcrash




Ein fast unüberschaubarer Teilchenschauer bei der Kollision von nur 2 Protonen.

Das Elektron scheint elementar zu sein, Protonen und Neutronen setzen sich aber jeweils noch einmal aus drei Quarks zusammen. Die Quarks wurden erstmals 1964 vorausgesagt und später indirekt experimentell bestätigt. Quarks kommen nämlich niemals alleine vor. Es ist natürlich nicht ausgeschlossen, dass man irgendwann noch kleinere Teilchen finden wird, aus denen sogar Quarks und Elektronen aufgebaut sind.