Physik studieren in Wuppertal… - Astroteilchenphysik - Bergische ...

Die Sicht der Dinge
Die Faszination am besonders Großen und am besonders Kleinen ist wahrscheinlich deswegen so stark ausgeprägt,
weil es sich dabei um Systeme handelt, die sich der unmittelbaren Beobachtung mit Hilfe unserer natürlichen Wahrnehmungsmöglichkeiten
entziehen. Dabei geht es nicht nur um die Dimension Länge, sondern auch um die Zeiten,
die notwendig sind, diese Dimensionen zu begreifen. Das Vordringen in die Weite des Weltalls ist, selbst bei Höchstgeschwindigkeitsreisen,
in der Theorie mit Zeiträumen verbunden, die mehrere Größenordnungen über der unserer
eigenen Lebenserwartung liegen.
In der mikroskopischen Welt der Atome und Moleküle hingegen gibt es Prozesse, die innerhalb unvorstellbar kleiner
Zeiten ablaufen. In der Zeit, die wir benötigen, um auch nur einen ganz winzigen Gedanken zu fassen, sind bereits
mehrere Milliarden solcher Prozesse, die sich auf molekularer Ebene abspielen, erfolgreich zu Ende geführt worden.
Das Interesse der Menschen am besonders Großen und besonders Kleinen ist also vielleicht etwas ganz Natürliches.
Möglicherweise hängt es letztlich mit dem Bewusstsein unserer räumlichen und zeitlichen Endlichkeit zusammen.
Die Erfassung der Strukturen
Größenordnungen bilden eine logarithmische Skala, mit der wir die Länge der Strukturen unseres Universums schätzen.
Ein Atom ist mit 10 -10 m um fünf Größenordnungen größer als sein Kern (10 -15 m), Zellen (10 -5 m) sind um
fünf Größenordnungen größer als Atome.
Der Mensch ist um fünf Zehnerpotenzen größer als eine Zelle und die nächsten fünf Größenordnungen (10 +5 m = 100 km)
bringen uns an den Rand der Atmosphäre. 10 +10 m Durchmesser haben große Sterne und 10 +15 bis 10 +16 m ist ein
Lichtjahr. 10 +5 Lichtjahre ist die Größenordnung einer Galaxie und 10 +10 Lichtjahre bringen uns an den Rand des
Universums.
Der Mensch mit seinen „menschlichen Maßen“ von 1 m Größenordnung, 1 s zwischen zwei Herzschlägen und 1 kg
Nahrungsbedarf steht in der Mitte zwischen Mikrokosmos und Makrokosmos. Er lernte, diese Maße objektiv zu definieren
durch allgemein gültige Einheiten wie die Masse eines Protons, die Wellenlänge eines bestimmten Elektrons
und die Schwingungsdauer einer bestimmten Spektrallinie.
Schätzen und Messen erbrachten das Wissen unserer Zeit. Die Kernphysiker messen in Femtometern, die
Halbleiterphysiker Atomabstände in Nanometern, Medizinphysiker in Mikrometern und Metern, Astrophysiker in
Lichtjahren. Jedes Teilgebiet arbeitet also mit seinen speziellen Messgeräten. Die Elementarteilchenphysik misst
mit dem Elementarteilchenbeschleuniger, die Festkörperphysik mit dem Tunnel- und dem Elektronenmikroskop, die
Medizinphysiker mit dem Lichtmikroskop, dem Laser und dem Spektralphotometer und die Astrophysiker erarbeiten
ihre Ergebnisse in Observatorien und Raumstationen.
(Quellen: http://i115srv.vu-wien.ac.at/physik/ws95/w9522dir/w9522eb0.htm
http://www.physik.unizh.ch/groups/groupfink/science/documents/Perspektiven%20der%20Nanotechnologie.pdf )
Mensch Blutzelle Atome Atomkern
10 0
10 -5
10 -10
10 -15
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