0:00:00.240,0:00:04.040
Atome sind absurd und unglaublich klein.

0:00:04.180,0:00:06.760
Ein einzelnes menschliches Haar ist[br]ungefähr so dick,

0:00:06.760,0:00:10.160
wie 500.000 Kohlenstoffatome[br]übereinander gestapelt.

0:00:10.460,0:00:15.400
Schau auf deine Faust: sie enthält[br]Billionen und Aberbillionen von Atomen.

0:00:15.600,0:00:19.779
Wenn ein Atom davon so groß[br]wie eine Murmel wäre, wie groß[br]wäre dann deine Faust?

0:00:19.920,0:00:24.820
Nunja... etwa so groß wie die Erde.[br]Hmm... immer noch schwer vorzustellen?

0:00:24.820,0:00:26.260
Probieren wir etwas anderes.

0:00:32.659,0:00:34.116
Schau auf deinen kleinen Finger.

0:00:34.116,0:00:37.833
Stell dir vor, dass seine Spitze so groß ist[br]wie der Raum, in dem zu gerade sitzt.

0:00:38.203,0:00:40.448
Fülle jetzt den Raum mit Reiskörnern.

0:00:40.818,0:00:43.715
Ein Reiskorn stellt eine Zelle deiner Fingerspitze dar.

0:00:44.313,0:00:46.305
Jetzt zoomen wir auf das Reiskorn.

0:00:46.475,0:00:50.137
Eine Zelle ist jetzt so groß wie der Raum,[br]in dem du gerade sitzt.

0:00:50.745,0:00:54.845
Den Raum füllen wir erneut mit Reis.[br]Das ist ungefähr die Größe eines Proteins.

0:00:55.380,0:00:59.170
Jetzt füllen wir den leeren Raum[br]zwischen den Reiskörnen

0:00:59.174,0:01:00.549
mit feinen Sandkörnern.

0:01:00.989,0:01:04.208
Ungefähr so klein sind Atome.

0:01:04.875,0:01:06.571
Woraus besteht ein Atom?

0:01:06.960,0:01:10.176
Stellen wir uns nur für eine Minute vor,[br]dass Atome so aussehen,

0:01:10.176,0:01:11.844
damit es einfacher zu verstehen ist.

0:01:12.363,0:01:15.058
Ein Atom besteht aus drei Elementarteilchen:

0:01:15.058,0:01:18.147
Neutronen, Protonen und Elektronen.

0:01:18.917,0:01:22.915
Protonen und Neutronen verbinden sich[br]und bilden den Atomkern,

0:01:22.915,0:01:24.993
der von von starken Wechselwirkungen[br]zusammengehalten wird,

0:01:24.993,0:01:27.743
eine der vier fundamentalen Kräften im Universum.

0:01:28.340,0:01:31.683
Sie bestehen aus Quarks, und werden[br]von Gluonen zusammengehalten.

0:01:31.683,0:01:35.026
Niemand weiß genau wie klein Quarks sind.

0:01:35.026,0:01:38.369
Wir glauben, dass sie wortwörtlich[br]Punkte sein können, wie in der Geometrie.

0:01:38.369,0:01:41.529
Versuche sie dir als Null-Dimensional vorzustellen.

0:01:41.760,0:01:43.986
Wir vermuten, dass Quarks und Elektronen

0:01:43.986,0:01:46.707
die grundlegendsten Komponenten[br]der Materie im Universum sind.

0:01:47.333,0:01:53.530
Elektronen umkreisen den Atomkern.[br]Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit[br]von über 2.200 km/s,

0:01:53.530,0:01:57.120
schnell genug, um in knapp über 18 Sekunden[br]die Erde zu umkreisen.

0:01:57.120,0:02:01.440
Wir denken, dass Elektronen, genauso wie Quarks,[br]grundlegende Teilchen sind.

0:02:01.640,0:02:07.680
99,999999999999%

0:02:07.680,0:02:12.740
des Volumens eines Atoms ist einfach[br]leerer Raum... Außer, dass es das nicht ist.

0:02:13.260,0:02:18.920
Was wir als Leere wahrnehmen ist in Wirklichkeit[br]ein Raum, der mit Quantenfluktuationen gefüllt ist,

0:02:18.920,0:02:23.540
Felder, die eine potenzielle Energie haben,[br]und die sich spontan auf- und abbauen.

0:02:23.600,0:02:28.160
Diese Fluktationen haben einen grundlegenden[br]Einfluss darauf, wie geladene Partikel interagieren.

0:02:28.170,0:02:30.070
Aber das ist ein Thema für ein weiteres Video.

0:02:30.400,0:02:34.120
Wie viel Raum füllen der Kern und[br]die Elektronen wirklich aus?

0:02:34.380,0:02:39.136
Wenn du den Platz zwischen der Atomkerne[br]vom Empire State Building abziehen würdest,

0:02:39.136,0:02:41.032
würde es etwa so groß wie ein Reiskorn sein.

0:02:41.312,0:02:44.780
Alle Atome der Menschheit würden in einen[br]Teelöffel passen.

0:02:45.020,0:02:48.890
Es gibt extreme Objekte,[br]wo Zustände, wie diese, wirklich existieren.

0:02:49.073,0:02:52.646
In einem Neutronenstern sind Atomkerne[br]so stark verdichtet,

0:02:52.646,0:02:57.180
dass die Masse von drei Sonnen in ein[br]nur wenige Kilometer breites Objekt passen würde.

0:02:57.440,0:03:00.840
Im Übrigen, wie sehen Atome überhaupt aus?

0:03:00.980,0:03:03.320
Nunja, ungefähr so.

0:03:03.680,0:03:07.560
Elektronen sind wie eine Wellenfunktion[br]und Teilchen gleichzeitig.

0:03:07.780,0:03:11.400
Wir können errechnen, wo ein Elektron[br]zu jeder gegebenen Zeit sein könnte.

0:03:11.400,0:03:14.410
Diese Wolken von Wahrscheinlichkeiten,[br]Orbitale genannt,

0:03:14.410,0:03:18.190
sind, wo sich Elektronen mit einer[br]Wahrscheinlichkeit von 95% befinden.

0:03:18.320,0:03:21.053
Die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden,[br]tendiert gegen 0,

0:03:21.053,0:03:23.376
je weiter wir uns vom Atomkern entfernen,

0:03:23.376,0:03:27.160
sie ist aber tatsächlich nie Null,[br]was theoretisch bedeutet,

0:03:27.160,0:03:30.910
dass das Elektron eines Atoms sich auf der[br]anderen Seite des Universums befinden könnte.

0:03:30.910,0:03:32.536
Okay, warte eine Sekunde.

0:03:32.536,0:03:36.082
Diese komischen Dingsdas bilden[br]die ganze Materie im Universum.

0:03:36.252,0:03:38.321
Für viele Dutzend der bekannten Elementen

0:03:38.321,0:03:42.033
brauchst du nicht viele Dutzend[br]Elementarteilchen, nur drei.

0:03:42.570,0:03:46.419
Nimm ein Proton und ein Elektron,[br]und du hast Wasserstoff.

0:03:46.540,0:03:49.860
Füge ein Proton und eine Neutron hinzu,[br]und du hast Helium.

0:03:50.140,0:03:53.433
Füge ein paar weitere hinzu, und du bekommt[br]Kohlenstoff, noch ein paar mehr, Fluor,

0:03:53.433,0:03:56.326
noch mehr, Gold, und so weiter.

0:03:56.326,0:03:59.420
Und jedes Atom eines Elements ist gleich:

0:03:59.540,0:04:03.200
Alle Wasserstoffatome im Universum,[br]zum Beispiel, sind gleich;

0:04:03.200,0:04:07.740
der Wasserstoff in deinem Körper ist genau[br]der gleiche wie der Wasserstoff in der Sonne.

0:04:08.040,0:04:11.000
Bist du jetzt verwirrt? Wir sind es zweifellos!

0:04:11.000,0:04:14.599
Nichts auf dieser Skala des Universums[br]macht einen Sinn in unserer Welt,

0:04:14.599,0:04:18.629
dabei haben wir noch gar nicht begonnen, von[br]Quantenmechanik oder dem[br]Teilchen-Zoo zu reden,

0:04:18.629,0:04:19.881
welche noch seltsamer sind!

0:04:20.384,0:04:24.550
Unser Modell von Atomen hat sich einige Male[br]geändert, seitdem wir es das erste Mal[br]konzipiert haben,

0:04:24.550,0:04:27.120
und das aktuelle wird sicherlich[br]nicht das letzte sein.

0:04:27.130,0:04:29.903
Also lasst uns die Wissenschaftler[br]und Forschung unterstützen,

0:04:29.903,0:04:33.256
und auf die nächste Welle von[br]irrsinnigen neuen Informationen warten,

0:04:33.256,0:04:37.720
über diese seltsame Welt,[br]die die Grundlage unserer Existenz ist.