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Back to EpisodesWoher kommt die Masse, wenn Atome fast leer sind? - Vom Atom zum Quark: Der Abstieg zum Fundament der Materie | Fakten zum Einschlafen - Das Universum
Description
Ein Tisch fühlt sich fest an, durchgehend und unverrückbar. Doch gerade diese scheinbare Festigkeit ist eine der irreführendsten Erfahrungen, die unsere Sinne uns liefern. Was wir als dichte Substanz wahrnehmen, ist im Grunde eine gewaltige Anordnung einzelner Einheiten, die durch elektromagnetische Felder in Position gehalten werden. Der Abstieg in die Materie führt von Molekülen über nahezu leere Atome zu den Bestandteilen des Atomkerns und schließlich zu den elementaren Feldanregungen der Quantenphysik.
Die Folge zeichnet diesen Weg nach und korrigiert dabei unser anschauliches Bild von der Welt. Experimente, von Rutherfords Goldfolienversuch bis zu den Streuexperimenten am SLAC, zeigen, dass die Masse gewöhnlicher Objekte nicht einfach die Summe ihrer kleinsten Teile ist. Neunundneunzig Prozent der Protonenmasse stammen nicht von den Quarks selbst, sondern aus der Energie der starken Wechselwirkung, die sie einschließt. Festigkeit und Masse sind demnach keine gegebenen Eigenschaften einer durchgehenden Substanz, sondern emergente Phänomene der Dynamik.
Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer einfachen Frage zurück: Was bedeutet es eigentlich, wenn wir sagen, ein Objekt besteht aus etwas? Unsere Sprache ist voller Annahmen aus der makroskopischen Welt, wie kleinen Matroschka-Puppen, die ineinander gesteckt werden. Die physikalische Realität ist jedoch tiefgreifend anders und auf jeder Ebene von neuen Regeln geprägt. Ich wollte verstehen, wie aus der bloßen Energie des Eingeschlossenseins der Widerstand entsteht, den wir unter unserer Hand spüren.