Nichts außer elektromagnetischen Feldern
Da ist nichts – nichts außer Feldern. Das ist eine aberwitzige Situation.
Schauen wir ein einfaches Wasserstoffatom an. Das kennt man, wenn man das Periodensystem der Elemente auswendig gelernt hat. Wasserstoff und Helium sind ganz oben; die oberste Periode. Bei der nächsten Periode wird es schon schwieriger: Lithium, Beryllium usw.
Nehmen wir nun ein Wasserstoffatom und sagen wir: Ein Wasserstoffatom sei so groß wie ein Bundesliga-Stadion. Das Elektron saust in seiner innersten Bahn, so nahe es nur irgendwie dem Kern kommen kann, auf dem innersten Tribünenrang im Stadion. Wie groß ist dann ein Atomkern? Ein Atomkern wäre in diesem Stadion-Bild ein Reiskorn am Anstoßpunkt im Mittelkreis. Das heißt, das Elektron rast draußen herum und in der Mitte liegt ein winzig kleines Reiskörnchen.
In diesem Reiskörnchen sind 99,99 Prozent der Masse des Atoms. Draußen saust das Elektron herum und ist für die entsprechenden chemischen Verbindungen und so weiter zuständig. Und dazwischen ist: nichts.
Das einzige, was da ist, ist das Kraftfeld, das elektromagnetische Feld, das das Elektron am Kern hält. Denn das Elektron ist negativ geladen, der Atomkern ist positiv geladen.
Wir bestehen also eigentlich nur aus Feldern, zumindest auf dieser quantenmechanischen Ebene.
Materie besteht fast nur aus Bindungsenergie
Das Proton, das im Atomkern steckt (beim Wasserstoff gibt es nur ein Proton, ein positiv geladenes schweres Teilchen), besteht seinerseits wieder aus Teilchen. Diese Teilchen sind die sogenannten Quarks. Der Hammer ist: Das Proton ist fast 2000 Mal schwerer als das Elektron. Aber eigentlich besteht das Proton auch wieder nur aus Energie, denn die Massen der beiden Quarks reichen nicht aus, um die Masse des Protons zu erklären. Die Verbindung der beiden Quarks, die Bindungsenergie, die zwischen diesen beiden Elementarteilchen existiert, kann man in Masse umrechnen.
Denken wir an Einstein:
E = mc2 (Energie = Masse x Lichtgeschwindigkeit im Quadrat)
Wenn man nun Energie in Masse umrechnet, stellt man fest: Die ganze Materie auf der Welt besteht fast ausschließlich aus Bindungsenergie. Es gibt also gar nicht so richtig was, das man anfassen kann. In dieser materiellen Welt ist praktisch nur noch Energie. Energie heißt ja erst mal nur: Möglichkeiten und die Fähigkeit, Arbeit zu leisten.
Leben – eine besonders seltene Form der Materie im Universum
Wenn diese Atome sich zu Molekülen verbinden, entstehen zum Beispiel Zellen. Und wenn die Zellen sich verbinden, entstehen mehrzellige Lebewesen. Was wir darstellen, ist eine besonders hoch strukturierte Form von Materie, die sich aber letztlich von keiner anderen Materie im Universum unterscheidet – nur durch ihre besondere Form der Verbindung. Deswegen sollte man Leben oder Lebewesen ganz besonders behandeln, denn es ist eine ganz besonders seltene Form der Materie im Universum.
SWR 2008
Physik Gelten außerhalb des Universums andere physikalische Gesetze?
Es ist vorstellbar, dass es ganz andere Universen gibt, sogenannte Multiversen. Doch hier ist die Frage, wie man mit diesen in Kontakt treten könnte, um ihre Existenz wissenschaftlich messen zu können. Von Bruno Martin Deiss | Dieser Beitrag steht unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Energie Beim Verlassen der Wohnung: Heizung anlassen oder ausschalten?
Es scheint günstiger, die Heizung abzustellen. Ist das sinnvoll? Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Umwelt Der CO2-Gehalt in der Atmosphäre liegt bei 0,04 Prozent. Wie kann eine so geringe Menge das Klima erwärmen?
CO2 verhindert, dass Wärmestrahlen die Erde Richtung Weltraum verlassen. Dadurch erwärmt sich das Klima, obwohl der CO2-Gehalt in der Atmosphäre mit 0,04 Prozent scheinbar gering ist. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Haushalt Warum wird Eiklar beim Kochen weiß?
Beim Aufschäumen und beim Erhitzen sind zwei Phänomene dafür verantwortlich, dass das Eiklar weiß wird. Von Thomas Vilgis. Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Sport Wozu dient der Filz beim Tennisball?
Der Tennisball ist in seiner heutigen Form 1880 in England entstanden. Damals wurde noch viel auf sandigem Untergrund gespielt und der Filzüberzug schützte das Gummi vor Abrieb. Außerdem ist der Filz griffiger und fasst sich angenehmer an als Gummi. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Elemente Wie entsteht Wasser im Weltraum?
Die Erde ist zwar ein ausgesprochener Wasser-Planet – trotzdem ist Wasser kein Privileg der Erde. Das Wasser gab es schon lange, bevor sich die Erde aus Staub zusammengeballt hat. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.