Aus was besteht Materie? Diese Frage beschäftigt die Menschen schon lange
Stuttgart - Stell Dir vor, Du sägst ein Stück Holz immer wieder in der Mitte durch. Die einzelnen Teile werden dabei immer kleiner. Irgendwann sind sie so winzig, dass Du sie mit der Säge nicht weiter zerkleinern kannst. Vielleicht kannst Du sie mit einer Rasierklinge noch ein paarmal halbieren, aber irgendwann sind die Teile so klein, dass sie sich mit keinem Werkzeug mehr zerschneiden lassen. Die Tatsache, dass man Gegenstände nicht endlos zerteilen kann, brachte schon Demokrit ins Grübeln. Er war ein Gelehrter, der von 460 bis 371 vor Christus in Griechenland lebte. Demokrit kam zu dem Schluss, dass Materie aus winzigen Teilchen bestehen muss, die man mit keinem Werkzeug noch kleiner machen kann. Er wählte dafür das griechische Wort „atomos“, was so viel wie „unzerschneidbar“ bedeutet. Davon leitet sich auch das deutsche Wort „Atom“ ab.
Jahrhundertelang war das mit den Atomen nur eine Idee. Erst viel später konnten Physiker nachweisen, dass diese kleinsten Teile der Welt tatsächlich existieren. Als sie noch genauer hinschauten, fanden sie allerdings heraus, dass die Atome gar nicht unzerschneidbar sind, sondern aus noch kleineren Einzelteilen bestehen. Der neuseeländische Physiker Ernest Rutherford stellte sich 1911 vor, dass in den Atomen negativ geladene Elektronen um einen positiv geladenen Atomkern kreisen – ganz ähnlich, wie die Erde um die Sonne kreist oder der Mond um die Erde. Mit einem Versuch konnte Rutherford nachweisen, dass der größte Teil eines Atoms ein leerer Raum ist, in dem nur ab und zu mal ein Elektron vorbeisaust. Mit der Zeit beschäftigten sich immer mehr Physiker mit Atomkernen und Elektronen – und fanden noch mehr Details heraus.
Schließlich bemerkten sie, dass es sich auch bei den Einzelteilen der Atome – Elektronen, Protonen und Neutronen – nicht um die kleinsten Bausteine der Welt handelt. Sie bestehen nämlich ihrerseits aus sogenannten Elementarteilchen, die teilweise lustige Namen tragen. So gibt es nach heutigem Stand unter anderem sechs verschiedene Quarks, Leptonen oder das Higgs-Boson. Es kann aber gut sein, dass die Physiker noch weitere entdecken.