Es ist ein offenes Geheimnis unter Physikern. Eine nur wenig diskutierte Tatsache, die existenzielle Fragen aufwirft. Eine Tatsache, die alles in diesem Universum betrifft.
Und diese Tatsache lautet: Die Welt besteht fast ausschließlich aus leerem Raum.
Unsere Welt setzt sich aus Atomen zusammen. Regen, Luft, Gebäude, unser Essen oder Kleidung, die wir tragen, alles besteht aus Atomen.
Aber woraus bestehen diese Atome eigentlich?
Die Antwort auf diese Frage wird Sie erstaunen.
Atome bestehen fast vollständig aus leerem Raum. Der Rest ist nahezu nicht vorhanden.
Wie24.com hat den Physiker Dr. Hans Jelitto gebeten, das Verhältnis zwischen der Masse und leerem Raum in einem Atom zu berechnen. Hierzu diente beispielhaft das Metall Kalium.
Das zusammengefasste Ergebnis: Hätte der Atomkern die Größe eines Medizinballs und das Elektron die ungefähre Größe eines Staubkorns, würde sich das Elektron in dem Metall Kalium ungefähr im Schnitt in 6,5 Kilometer Entfernung zum Atomkern des Kaliums bewegen. Es besteht also sehr viel Leere in einem Atom. Der Materieanteil im Kalium wäre in etwa 0,00000 00000 02 % und die Leere wäre 99,99999 99999 98 %.
Hier die genauen Ausführungen:
Die Leere von Materie anhand des Metalls Kalium mathematisch berechnet : Die Atommasse von Kalium ist 39,1 (atomare Masseneinheiten). Das ergibt einen Radius für den Atomkern von Kalium von ca.
Der Radius des Kalium-Atoms, d. h. der Elektronenhülle, beträgt ca. 230 pm = 230 · 10-12m. Dasergibt ein Verhältnis der Radien von
Ein Medizinball hat einen Durchmesser von ca. 33 cm, d. h. einen Radius von 0,165 m. Multipliziert man diesen Radius mit dem obigen Verhältnis, so erhält man
Es bedeutet, dass das äußerste Elektron einen Abstand von ca. 9 km vom „Medizinball“ hat.
Das innerste Elektron:
Kalium hat ein Elektron auf der vierten Elektronenschale. Also gibt es drei vollbesetzte innere Schalen. Die inneren Elektronen sind relativ nahe am Kern wegen der hohen positiven Ladung (19) des Atomkerns und der starken elektrischen Anziehung. Die Anzahl der Protonen ist 19.
Den gemittelten Abstand der beiden Elektronen auf der innersten Schale zu berechnen erfordert die Anwendung von Quantenmechanik und relativ viel Computer-Power, da die Elektronen-Konfiguration von Kalium nicht mehr analytisch, sondern nur numerisch (näherungsweise) berechnet werden kann.
Wenn man den Abstand der innersten Elektronen auf 10 % vom Atomradius schätzt, hätte das innerste Elektron nur 0,924 km Abstand zum Medizinball.
Wenn wir annehmen, dass das Verhältnis des Atomvolumens zum Kernvolumen etwa dem Verhältnis von leerem Volumen zum Kernmaterievolumen im Kalium-Metall entspricht, so erhalten wir ein Volumenverhältnis von
Die genaue Zahl hängt aber vom Abstand der Kalium-Atome ab, der wiederum davon abhängt, ob
Kalium in kristalliner, amorpher, flüssiger oder andere Form vorliegt.
Die Zahl entspricht einem Materieanteil von 0,00000 00000 01756 % bzw. ca. 99,99999 99999 98 % Leere im festen Material Kalium.
Die genannte Zahl bezieht sich auf normale Materie.
Die Leere im Universums ist noch größer:
Wenn man die Materie der Sterne usw. im Universum völlig gleichmäßig verteilen würde, ergibt sich eine unglaublich geringe Dichte von nur wenigen Atomen pro Kubikmeter. Die tatsächliche Materiedichte im Universum ist also noch viel viel geringer und die entsprechende Leere viel näher an 100 %.
(Dr. Hans Jelitto)
Somit kann man sagen, dass die Welt im Prinzip aus leerem Raum und einer verschwindend geringen Menge an Materie besteht.
Wenn wir als Menschen auf Häuser, Autos oder uns selbst im Spiegel sehen, schauen wir vor allem auf leeren Raum.
Aber was ist diese Materie, die hier noch als winziger Rest übrig bleibt?
Die moderne Physik besagt, dass Energie in Materie umgewandelt werden kann, bzw. Materie aus Energie besteht.
Aber was ist diese Energie, die im Verhältnis zum Raum nur eine Winzigkeit darstellt?
Vereinfacht ausgedrückt ist Energie etwas, das Dinge verändern oder beibehalten kann. Energie wäre also eine Art Kraft oder Fähigkeit bzw. etwas, das wirkt oder wirken könnte.
Aber woher kommt diese Energie, die im Prinzip alles erschafft. Und ist diese Energie geistiger Natur.
Sehen Sie hierzu unsere Doku auf Youtube: Quantenphysik: Etwas Geistiges erschafft Materie und unsere Welt
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