Physik

Der zweite "Höhlenmenschen"-Band:

(so sah der alte Titelentwurf aus!)

Man darf gespannt sein --- Inhaltsverzeichnis und Leseproben folgen...

Die Steinzeitmenschen Eddi, Rudi, Siggi und Willa (siehe "Cast" nach der Pressemeldung auf der Matheseite) beschäftigen sich mit allen wichtigen Gebieten der Physik:

Das (nicht mehr ganz vorläufige) Inhaltsverzeichnis

Leseprobe 

(Die Nummerierung der Kapitel beginnt im Buch mit 1, also ist dies das alte Kapitel 8.1 aus dem Inhaltsverzeichnis oben)

 

Eddi traf Rudi, der gerade nachdenklich einen kleinen Klumpen in seiner Hand hatte. „Ich habe ihn gewogen“, sagte er, „Er hat ziemlich genau 197 Gramm.“ „Wie kannst du denn so genau wiegen?!“ „Ich verwende einen Hebelarm eins zu zehn. Das Hebelgesetz: Last mal Lastarm gleich Kraft mal Kraftarm.“ „Schön“, sagte Eddi unbeeindruckt. Rudi fuhr fort: „Damit machen wir ein Gedankenexperiment. Wir machen es nur im Kopf, theoretisch sozusagen, abstrakt – wie in der Mathematik. Nimm den Klumpen Gold und halbiere ihn.“ „Okay. 98,5 Gramm.“ „Nimm eine Hälfte und halbiere sie.“ „Fertig. 49,25 Gramm.“ „Nimm davon eine Hälfte und halbiere sie.“ „Hab’ ich. 24,625 Gramm.“ „Nimm davon eine Hälfte und halbiere sie.“ „Ja, und nun? 12,3125 Gramm.“ „Nimm davon eine Hälfte und halbiere sie.“ „Du wiederholst dich! Wie oft soll ich das denn noch machen?! 6,15625 Gramm.“

Rudi ließ nicht locker: „Was kriegst du denn als Ergebnis, wenn du immer weiter teilst?“ „Blöde Frage! Gold natürlich. Immer nur Gold! Zwar immer kleinere Stückchen, aber immer Gold. Bei der nächsten Teilung 3,078125 Gramm.“ „Ist ja gut! Ich weiß, dass du rechnen kannst. Aber wie oft kannst du das machen?“ „Unendlich oft. Gold ist Gold!“ Rudi verzog sein Gesicht: „Uijuijui! ‚Unendlich‘ ist ein gefährliches Wort. In deiner Mathematik gibt es das, in der realen Welt nicht. Irgendwann ist immer Schluss!“ Nun wurde Eddi nachdenklich: „Stimmt! Das habe ich dir doch schon erklärt! Es muss etwas Unteilbares geben! Wie wollen wir das nennen?“

„Atom“, so tönte Siggis Stimme aus dem Abseits, wo er sich unbemerkt aufgehalten hatte, „Die alten Griechen …“ „Die in deiner Zukunft alten Griechen“, verbesserte Eddi, aber Siggi sprach weiter: „Sie nannten es átomos, ‚das Unteilbare‘. Oder irgendwelche Leute später, die gerne altgriechische Fremdwörter verwendeten, um ihre Bildung zu demonstrieren.“ „Du scheinst ja nicht sehr weit gekommen zu sein bei deiner Zukunftsreise … Wer weiß, ob das Unteilbare nicht doch teilbar ist?!!“ „Ist es nicht“, sagte Siggi kategorisch, „Gebt euch damit erst einmal zufrieden! Denkt darüber einmal genau nach, was das bedeutet. Denn ich sage euch, Eddi muss den Goldklumpen etwa 79-mal halbieren. Aber dann ist Schluss, endgültig. Ein Gold-Atom. Eins. Unteilbar, wie ich schon sagte.“

Nun sah er zwei ratlose Forscher. Eddi rechnete: „79, also fast 80-mal? Zehnmal sind schon 0,197 Gramm – du erinnerst dich an die Potenzrechnung: 2¹⁰ ist 1.024. Und 2²⁰ ist schon über eine Million – wie viel ist dann erst 2⁸⁰? Nach den Potenzgesetzen ist 1.024 etwa 10³ – alles über den dicken Daumen geschätzt – und somit muss ich den Exponenten, also 80, durch 10 teilen und mal 3 nehmen, dann habe ich die Anzahl der Dezimalstellen, nämlich 24. Damit lande ich bei zirka 197 × 10^--24 Gramm – das wäre das kleinstmögliche Goldteilchen … Das glaube ich nicht![i] Und wie ist es mit Silber? Gibt es ein ‚kleinstes Silberteilchen‘, das nicht weiter zerlegbar ist?“

Siggi strich sich seinen Bart und nickte. Eddi fasste nach: „Und Wasser? Gibt es ein ‚Wasser-Atom‘? Siggi strich sich erneut seinen Bart und wiegte den Kopf hin und her: „Ja und nein. Es gibt ein kleinstes Wasser-Teilchen, aber das ist noch zerlegbar. Und man kann es sogar aus Atomen zusammensetzen. Sie nennen es ‚Molekül‘, aber es ist nicht elementar wie Gold oder Silber. Es besteht seinerseits aus Atomen von Elementen. Denn alles, Steine, Flüssigkeiten, Luft, Pflanzen, Tiere und selbst wir bestehen nur aus etwa 100 Elementen. Mehr nicht. Und es kommt noch schlimmer: Je nachdem, wie man es rechnet, kommen davon etwa zehn bis zwanzig deutlich am häufigsten vor. Fast zwanzig Kilo von Rudis Körper sind reine Kohle. Das Element heißt ‚Kohlenstoff‘.“

Die beiden Forscher waren stumm vor Staunen. Die ganze Welt, von der Erde bis zu den Sternen, besteht praktisch nur aus weniger als 100 Elementen. Der Rest ist deren schier unendliche Kombinationsfähigkeit zu allen Arten uns bekannter Materialien – tot oder lebendig. Unglaublich!

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[i] Rudis Daumenrechnung war nicht schlecht. Er hat sich nur um den Faktor 1,66 verschätzt. Ein Goldatom wiegt ca. 327 × 10^--24 g, also 1,66 × 197 × 10^--24 g.