Die schreckliche Leere im Inneren der Materie

Atome, Protonen, Quarks -kaum mehr als Seifenblasen?

 

Größenordnung: 1 Meter hier gibt es noch Materie. Aber dann ...

10^0 Meter

10 0 Meter

Die Reise in den inneren Weltraum beginnt bei dem Mann, der große und kleine Seifenblasen ausstößt: Symbole für die Struktur der Materie, aus der auch er selbst aufgebaut ist.

 

10^-1 Meter

10 -1 Meter

Eine imaginäre Kamera zoomt immer dichter an den Mann heran. Die Vergrößerung wird mit jedem Schritt zehnmal so stark. Hier ist der Ballen seiner Hand im Detail zu erkennen.

10^-2 Meter

10 -2 Meter

Ein Quadratzentimeter menschlicher Haut wirkt in dieser Vergrößerung wie Elefantenhaut. Noch kann man die Furchen und Verwerfungen mit bloßem Auge erkennen.

10 -3 Meter

Bei Objekten, die kleiner sind als ein Millimeter, versagt das Auge. Nur mit Hilfe eines Lichtmikroskops können wir zum Beispiel die einzelne Pore in der Haut betrachten.

10 -4 Meter

Hier erscheint die einzelne Pore in knapp tausendfacher Vergrößerung. Dicht unterhalb der Hautoberfläche transportiert das Blut in den Kapillaren Nährstoffe heran.

10 -5 Meter

Im Inneren der Blutgefäße werden einzelne Blutkörperchen sichtbar was nur mit guten Lichtmikroskopen möglich ist. Von Atomen ist noch nichts zu sehen.

Zellen, Zellkerne, Moleküle - noch "greifbar". Doch die Reise geht weiter ...

10 -6 Meter

Die einzelnen Zellen sind so komplex, daß man sie als eigene Universen betrachten kann. Hier ist die Membran zu sehen, die den Zellkern des Blutkörperchens umschließt.

10 -7 Meter

Im Inneren jedes Zellkerns befindet sich die Erbinformation für das gesamte Lebewesen. Auch aus diesem DNS-Gewirr könnte man den Seifenbläser von vorhin rekonstruieren.

10 -8 Meter

Die Erbinformation ist aufgebaut wie eine gewundene Strickleiter Die Chromosomen sind Großmoleküle - bestehend am »Buchstaben«, mit denen der Bauplan des Lebewesens geschrieben ist.

10 -9 Meter

Erst jetzt, in Vergrößerungen die nur noch ein Raster- Tunnel- Mikroskop erreicht, erkennt man die Körnigkeit der Materie. Der Aufbau der Moleküle aus Atomen wird sichtbar .

10 -10 Meter

Ab hier beginnt eine neue Welt. Schon die Hülle des Atom sieht nicht mehr »scharf« aus. Sie wirkt flaumig. Ist diese Wolke aus schwirrenden Elektronen noch "feste Materie«?

10 -11 Meter

Im Inneren des Atoms herrscht Leere. Die Hülle ist federleicht, fast die ganze Masse steckt im Kern. Er ist so winzig daß er in diesem Maßstab noch nicht zu sehen ist.

Vielleicht paßt alles was im Weltall "Fest" ist, in einen Fingerhut

10 -12 Meter

In der Ferne taucht der massive Kern auf. Der Raum um ihn herum ist materieleer - dafür aber angefüllt mit unsichtbaren Kraftwirkungen zwischen Kern und Elektronen.

10 -13 Meter

Beim Näherkommen entdeckt man, daß auch der Kern kein strukturloser Klumpen ist. Er besteht aus Protonen und Neutronen, die von gigantischen Kernkräften zusammengehalten werden.

10 -14 Meter

Die sechs Protonen und sechs Neutronen des Kohlenstoff-Kerns besitzen jeweils einen etwa gleichgroßen Anteil an der Kernmasse. Doch auch sie sind keine »Billardkugeln«,

10 -15 Meter

Auch das Innere der Kernteilchen ist weitgehend leer. Sie bestehen aus den noch viel kleineren Quarks von denen je drei durch absonderliche »Farbkräfte« zusammengehalten werden.

10 -16 Meter

Die Quarks sind wohl noch viel kleiner als die Kernteilchen - wieviel kleiner, weiß niemand. In diesem Maßstab sind sie jedenfalls noch nicht zu sehen dennoch steckt in ihnen die gesamte Kernmasse.

10 -? Meter

Ein Quark allein - nach der Theorie nicht größer als 10 -29 Meter. Haben wir damit die "echte Substanz." gefunden? Oder ist ein Quark nur die Verschlingung eines unendlich dünnen Fadens?