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Der antike Philosoph Leukippos von Milet und sein Schüler Demokritos von Abdera entwickelten im 5. Jh. vor Chr. die Vorstellung, die Welt bestehe aus einer Anzahl kleinster, unteilbarer Teilchen, den Atomen (griech: 'das Unzerlegbare'). Heute kennen wir 118 Atome, aufgeführt im Periodensystem der chemischen Elemente. Allerdings wissen wir, dass diese Atome aus noch kleineren Teilchen bestehen: aus den Protonen und Neutronen, die den Kern bilden, sowie den Elektronen, die diesen Kern umgeben. Protonen und Neutronen sind wiederum zusammengesetzt aus Up-Quarks und den Down-Quarks. Nach heutigem Wissen besteht unsere Materie also aus drei kleinsten, unteilbaren Teilchen, dem Elektron, dem Up-Quark und dem Down-Quark. Sich ein Atom vorzustellen bedarf einiger Fantasie. Denn das Atom ist etwa 100 000 mal grösser als sein Kern. Hätte der Atomkern die Grösse eines Apfels, hätte das Atom einen Durchmesser von etwa 10 km, so der Vergleich des Physikers Harald Fritzsch. Obwohl wir Materie als fest wahrnehmen, sind die einzelnen Atome weitgehend leer: „Auch ein Diamant besteht hauptsächlich aus leerem Raum“, sagt Fritzsch.