Ein Atom ist der kleinste Baustein, aus dem alle Stoffe bestehen. Alles um uns herum – Luft, Wasser, Pflanzen, Menschen und Gegenstände – besteht aus Atomen. Man kann sich ein Atom wie eine winzige Kugel vorstellen, die aus einem Kern und einer Hülle besteht.
Im Atomkern befinden sich positiv geladene Protonen und ungeladene Neutronen. Um den Kern herum bewegen sich die negativ geladenen Elektronen. Die Zahl der Protonen im Kern bestimmt, um welches chemischeElement es sich handelt – zum Beispiel Wasserstoff, Sauerstoff oder Eisen.
Atome sind unglaublich klein: In einem einzigen Sandkorn stecken Milliarden von ihnen. Trotzdem sind sie die Grundlage von allem, was existiert.
In der Quantenphysik zeigt sich, dass Atome sich ganz anders verhalten, als wir es aus unserer Alltagswelt gewohnt sind. Elektronen bewegen sich nicht einfach auf festen Bahnen um den Kern, sondern können in mehreren Zuständen gleichzeitig existieren und nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit an einem Ort „auftauchen“. Außerdem können Atome miteinander auf eine Weise verschränkt sein, sodass das Verhalten eines Atoms sofort mit einem anderen verbunden ist – egal, wie weit sie voneinander entfernt sind.
Diese besonderen Eigenschaften machen Atome zu wichtigen Bausteinen für die Quantenforschung. Sie sind die Grundlage für Technologien wie Quantencomputer, Quantenkommunikation oder hochpräzise Messinstrumente, die weit über das hinausgehen, was klassische Technik leisten kann.
Hier findest du noch eine Lerneinheit zum Thema wie sich unsere Vorstellung von Atomen im Laufe der Zeit verändert hat: