Wie groß wäre das kleinste Teilchen, von einem Atom, wenn man ein Atom, auf die Größe vom Universum vergrößern würde?
Wenn man ein Atom vergrößern würde, dass es so groß wäre, wie das bekannte Universum, wie groß wäre dann das kleinste bekannte Teilchen von dem Atom?
3 Antworten
Eigentlich sollte das ja leicht zu berechnen sein mit
(In Worten: Die Größe des kleinsten Teilchen (k) verhält sich zur Atomgröße (a) wie die gesuchte Größe (x) zur Größe des beobachtbaren Universums (u).)
Die Probleme fangen an wenn wir versuchen die Variablen einzusetzen:
- a
Je nachdem über welches Atom wir sprechen sind es 32 pm (Heliumatom), 225 pm (Caesiumatom) oder irgendwas dazwischen (1pm = 10^-12 m)
- k
Wir haben keine Ahnung wie groß die Quarks tatsächlich sind, bisher werden sie als punktförmig mit Ausdehnung 0 angenommen. Das beste das wir haben ist, dass sie kleiner als 10^-19 m sind, die experimentell ermittelte Obergrenze der Größe eines Elektrons.
- u
Wir haben keine Ahnung welche Form des Universum hat, zur Vereinfachung gehen wir mal davon aus das unser beobachtetes Universum von der Erde aus gesehen eine Kugel ergibt. Da unsere Beobachtung auf Licht zurückgeht ist können wir nichts beobachten das älter als das Universum selbst ist, diese gedachte Kugel hat daher einen Radius von 13,8 Mrd Lichtjahren. (~1,3*10^26 m)
Unter all diesen Annahmen kommt die Entsprechung auf einen Radius kleiner al mindestens 5,8 * 10^16 m (fürs Caesiumatom) bzw 4,08 * 10^17 m (fürs Heliumatom) (zum Vergleich das entspricht ~195000 mal von der Erde zur Sonne und zurück)
Teilchen sind nicht Kügelchen mit Durchmessern - so eine Eigenschaft gibt das Standardmodell nicht her.
Das wissen wir nicht. Das Elektron ist zum Beispiel ohne Ausdehnung. Daran ändert der Maßstab nichts.