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Erwin Schrödinger - Was ist Leben? 24
Selbst wenn ich damit recht haben sollte, weiß ich doch
nicht, ob meine Art des Vorgehens wirklich die beste und einfachste
ist. Aber, kurz gesagt, es ist die meine. Ich war selbst
der »unvoreingenommene Physiker«. Und ich könnte keinen
besseren oder sichereren Weg zu unserem Ziele finden als
meinen eigenen Zickzackweg.
4. Warum sind die Atome so klein?
Um die »Vorstellungen des unvoreingenommenen Physikers«
herauszuarbeiten, ist es praktisch, von der etwas sonderbaren,
beinahe lächerlichen Frage auszugehen: Warum sind die
Atome so klein? Sie sind in der Tat sehr klein. Jeder kleine
Gebrauchsgegenstand des Alltags enthält eine gewaltige Menge
Atome. Viele Beispiele wurden ersonnen, um diese Tatsache
den Zuhörern möglichst nachdrücklich einzuprägen. Keines
aber ist eindrücklicher als das von Lord Kelvin: Nehmen wir
einmal an, daß man alle in einem Glas Wasser enthaltenen
Moleküle mit einem Kennzeichen versehen könnte. Dann
leere man das Glas in den Ozean aus und rühre diesen um
und um, bis die gezeichneten Moleküle gleichmäßig auf alle
sieben Weltmeere verteilt sind. Und wenn man dann irgendwo
aus einem der Meere ein Glas Wasser schöpfte, dann würde
man darin immer noch ungefähr hundert gekennzeichnete
Moleküle finden*. Die wirklichen Größen** der Atome liegen
ungefähr zwischen 1 / 5000 und 1 / 2000 der Wellenlänge des gelben
* Selbstverständlich würde man nicht genau 100 vorfinden (auch wenn dies das
exakte Resultat der Berechnung wäre). Es können z. B. 88, 95, 107 oder 112
sein; sehr unwahrscheinlich so wenig wie etwa 50 oder so viel wie z.B. 150. Eine
»Abweichung« oder »Schwankung« von der Größenordnung der Quardratwurzel
von 100, also von 10, ist zu erwarten. Der Statistiker drückt dies mittels der
Feststellung aus, daß man 100 ± finden würde. Für den Augenblick können wir
diesen Umstand außer Acht lassen, er wird uns aber später als Beispiel des sta-
tistischen n-Gesetzes
wieder beschäftigen.
** Nach den heutigen Vorstellungen besitzt ein Atom keine scharfe Begrenzung.
Die »Größe« eines Atoms ist also kein besonders gut definierter Begriff. Wir
wollen sie mit der Entfernung zwischen den Atommittelpunkten in Festkörpern
oder Flüssigkeiten gleichsetzen (man könnte auch von »ersetzen« sprechen); die
Entfernungen in Gasen fallen natürlich außer Betracht, da sie dort unter Normaldruck
und -temperatur ungefähr zehnmal größer sind.