Man nehme...
Von der Kuh zum Quark

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Auf dem Weg von der Kuh zum Quark passiert man so einiges. Immerhin sind die Teilchen auch mehr als tausend Milliarden Milliarden Mal kleiner als Kühe.

Elektronen und Quarks sind winzig. Sie sind sogar so unvorstellbar klein, dass Physiker die Größe der Teilchen nur noch durch besonders geschriebene Zahlen zum Ausdruck bringen - um Platz zu sparen und den Überblick zu behalten: 10^-17 bedeutet dabei, dass nach dem Komma erst an 17. Stelle eine Eins folgt. 10^-17 Meter sind also 0,000 000 000 000 000 01 Meter. Das ist die maximale Größe eines Quarks, wie Ergebnisse an DESYs Teilchenbeschleuniger HERA zeigen. Höchstwahrscheinlich ist das Quark noch viel, viel kleiner. Aber selbst bei dieser Größe ist es mit Sicherheit knapp eine Milliarde Milliarde Mal kleiner als eine Kuh. Herzlich willkommen bei einer Reise von der Kuh zum Quark!

Die Kuh

Wie manch andere Geschichte beginnt auch diese im Stall. Und zwar mit einer Kuh, einem Vielzeller der Gattung Bos taurus.

Für den Melker ist die Kuh unteilbar. Denn sie gibt nur als ganze Kuh Milch. Für den Griechen heißt unteilbar atomos. Somit ist die Kuh das Atom der Milch-Wirtschaft.

Für den Metzger gilt das nicht.

Das Atom der Milch-Wirtschaft: die Kuh

Die Zelle

Kühe sind aus Zellen gemacht. Diese sind dabei bereits rund 100.000-mal kleiner als Kühe. Zellen sind aber auch Atome, die Atome der Biologie. Denn einzeln leben ihre Bausteine nicht, gemeinsam bekommen sie es aber irgendwie hin.

Das Atom der Biologie: die Zelle

Das Molekül

Im Kern der Zellen befindet sich das Erbgut, der Bauplan der Zelle - codiert in Molekülen mit dem Namen Desoxyribonukleinsäure (DNS). Diese Information kommt in vier Buchstaben daher, den Molekülen Cytosin, Guanin, Thymin und Adenin.

Wird das Leben noch mit vier Buchstaben geschrieben, so kommt die moderne Kommunikation mit nur zweien aus, mit der Eins und der Null - zusammengefasst als das Bit, das Atom der Information.

Atom der Erbinformation: das Molekül Adenin.

Das Atom

Jeder der vier DNA-Bausteine besteht aus zehn bis zwanzig ("wahren") Atomen, die sich chemisch nicht weiter zerlegen lassen.

Atome der Chemie: Atome

Das Proton und das Neutron

Das letztlich Unteilbare war mit dem Atom noch nicht gefunden: Im Inneren des Atoms gab sich ein schwerer Kern zu erkennen. Er ist zehntausend Mal kleiner und nimmt nahezu die ganze Masse auf sich. Und als wollte es kein Ende nehmen: Auch den Atomkern konnte man spalten- zunächst nur im Labor, später dann auch bei der ersten Atombombenexplosion...

Atomkerne sind aus Protonen und Neutronen zusammengesetzt, den Atomen der Kernphysik.

Atome der Kernphysik: Proton und Neutron bilden des Atomes Kern.

Elektron, Neutrino und Quarks

Heute geht die Forschung von vier Materieteilchen aus, aus denen normale Materie besteht. Die Elektronen umkreisen den Kern in Atomen, Neutrinos entstehen bei radioktiven Prozessen und der Atomkern ist aus Quarks zusammengesetzt. Jedes dieser Teilchen ist kleiner als ein Millionstel Millionstel Millionstel Meter.

Aktuelle Kandidaten für Unteilbarkeit: Elektron, Neutrino und Quarks

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