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(Musik)
Wahrscheinlich weißt du schon, dass alles
aus winzigen Teilen besteht, den Atomen,
und vielleicht sogar, dass jedes Atom aus noch kleineren Partikeln besteht:
Protonen, Neutronen und Elektronen.
Und du hast bestimmt gehört, dass Atome klein sind.
Hast du dich mal gefragt, wie klein Atome tatsächlich sind?
Nun, die Antwort ist: Sie sind wirklich, wirklich, wirklich klein.
Du willst wissen, wie klein genau Atome sind?
Um das zu verstehen, müssen wir uns folgende Frage stellen:
Wie viele Atome sind in einer Grapefruit?
Angenommen, dass die Grapefruit nur aus Stickstoffatomen besteht,
was gar nicht stimmt, aber es gibt Stickstoffatome in einer Grapefruit.
Damit du dir das vorstellen kannst, blasen wir jedes Atom
auf die Größe einer Blaubeere auf.
Wie groß wäre dann die Grapefruit?
Sie hätte dieselbe Größe wie – die Erde.
Verrückt! Heißt das, wenn ich die Erde mit Blaubeeren auffüllen würde,
da so viele wären wie Stickstoffatome in einer Grapefruit?
Genau! Also, wie groß ist das Atom?
Nun, es ist wirklich, wirklich, wirklich, wirklich klein.
Und weißt du was?
Es wird noch verrückter.
Schauen wir mal in jedes Atom hinein – also in die Blaubeere –
Was siehst du?
In der Mitte des Atoms befindet sich der sogenannte Atomkern,
der Protonen und Neutronen beinhaltet,
und außen sind Elektronen.
Wie groß ist der Atomkern also?
Wenn Atome wie Blaubeeren in der Erde sind, wie groß wäre der Atomkern?
Vielleicht erinnerst du dich an Bilder des Atoms aus dem Physik-Unterricht,
mit einem winzigen Punkt und einem Pfeil, der zum Atomkern zeigt.
Nun, diese Bilder sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet,
daher nicht ganz korrekt.
Also, wie groß ist der Atomkern?
Nun, würde man die Blaubeere öffnen
und nach dem Atomkern suchen –
Weißt du was? Er wäre unsichtbar.
Er ist zu klein, um ihn zu sehen!
O. K., blasen wir nun das Atom – die Blaubeere –
auf die Größe eines Hauses auf.
Stell dir einen Ball in der Größe eines zweistöckigen Hauses vor.
Suchen wir nach dem Atomkern in der Mitte des Atoms.
Weißt du was? Man könnte ihn gerade so sehen.
Also, um uns klarzumachen, wie groß der Atomkern ist,
müssen wir die Blaubeere auf die Größe eines Fußballstadions aufblasen.
Stell dir einen Ball in der Größe eines Fußballstadions vor,
und haargenau im Zentrum des Atoms
wäre der Atomkern. Und du könntest ihn sehen!
Und er hätte die Größe einer kleinen Murmel.
Es wird noch spannender!
Betrachten wir das Atom genauer. Es besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen.
Die Protonen und Neutronen leben im Atomkern
und ergeben fast die ganze Masse des Atoms.
Ganz außen sind die Elektronen.
Wenn das Atom wie ein Ball in der Größe eines Fußballstadions ist,
mit dem Atomkern in der Mitte und Elektronen am Rand,
was ist dann zwischen dem Atomkern und den Elektronen?
Überraschenderweise ist die Antwort: leerer Raum.
(Windgeräusch)
Leerer Raum! Genau!
Zwischen dem Atomkern und den Elektronen sind Unmengen leerer Raum.
Na ja, technisch gesehen gibt es da ein paar elektromagnetische Felder,
aber Stoff, Materie, gibt es darin nicht.
Denk daran: Diese riesige Fläche von leerem Raum
ist in der Blaubeere, die in der Erde ist,
und in Wirklichkeit sind das die Atome in der Grapefruit.
O. K., eine Sache noch, falls es noch verrückter werden kann.
Da quasi die ganze Masse eines Atoms im Atomkern ist –
nun, es gibt etwas Masse in den Elektronen,
doch die meiste Masse ist im Atomkern –
wie dicht ist der Atomkern?
Nun, die Antwort ist verrückt.
Die Dichte eines gewöhnlichen Atomkerns
ist vier mal 10 hoch 17 Kilo pro Kubikmeter.
Aber das ist schwer vorstellbar. Noch mal im englischen Einheiten.
2,5 mal 10 hoch 16
Pfund pro Kubikfuß.
Immer noch schwer vorstellbar.
O. K., probier mal folgendes aus:
Stell dir eine 30 x 30 x 30 cm große Box vor,
Jetzt schnappen wir uns die ganzen Atomkerne eines normalen Autos.
Ein Auto wiegt durchschnittlich zwei Tonnen.
Von wie vielen Autos müsste man die Atomkerne in die Kiste füllen,
damit die 30-cm-Kiste die Dichte eines Atomkerns hätte?
Von einem Auto? Vielleicht von 100?
Nein, nein und noch mal nein.
Die Antwort ist viel größer.
6,2 Milliarden.
Das entspricht fast der Anzahl Menschen auf der Erde.
Wenn jeder auf der Erde ein eigenes Auto besitzen würde –
und das ist nicht der Fall –
und wir würden alle diese Autos in deine Kiste stecken,
kämen wir in etwa auf die Dichte eines Atomkerns.
Also, würde man jedes Auto auf der Erde in deine Box stecken,
hätte man die Dichte eines Atomkerns.
O. K., fassen wir zusammen.
Das Atom ist wirklich, wirklich, wirklich klein.
Stell dir Atome in einer Grapefruit wie Blaubeeren in der Erde vor.
Der Atomkern ist extrem klein.
Schau in die Blaubeere und blase sie auf die Größe eines Fußballstadions auf.
Und jetzt ist der Atomkern eine Murmel in der Mitte.
Das Atom besteht aus einer riesigen Menge leerem Raum.
Das ist verrückt.
Der Atomkern hat eine unglaublich hohe Dichte.
Stell dir vor, die ganzen Autos in deine Kiste zu stecken.
Ich glaub, ich bin müde.
(Gähnen)