Wie sieht ein modernes Atom aus?

Intolerance

Lieutenant
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März 2009
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In den letzten Jahren hat sich auf dem Gebiet unglaublich viel getan und scheinbar kommt dem auch das Internet nicht ganz mit. Suche ich nach dem Thema, finde ich fast nur veraltete Modelle. Das Cern hat ja einige neue Elementarteilchen entdeckt, wehrend auf den Schulen (so wie mir damals) erklärt wird das Elektronen das kleinste ist was die Natur zu bieten hat. So gibt es die quanten schleifen theorie, und das Higsteilchen wurde entdeckt und jetzt ist von ganz neuen Entdeckungen die rede.

Gibt es zu dem Thema eventuell eine gute Animation, oder Schaubilder, die ein Atom auf dem aktuellen Wissenstand visuell zeigen? Würde mich brennend interessieren.

Overview_of_subatomic_particles_german.png
 
Zuletzt bearbeitet:
Das "moderne" Atom sieht immer noch aus wie das "alte" Atom: Es besteht aus Elektronen (in der Hülle) und Protonen und Neutronen im Kern. Daran haben auch die CERN-Entdeckungen nichts geändert. Und Elektronen sind immer noch "elementar", d.h. sie bestehen (so weit die Wissenschaft weiß) nicht aus noch kleineren Teilchen. Protonen und Neutronen bestehen aus Quarks. Auch daran hat sich nichts geändert. Higgs-Bosonen spielen für den Aufbau des Atoms keine Rolle. Was du meinst ist, dass das "Standardmodell der Teilchenphysik" bisher unvollständig war. Das ändert am Aufbau der (bekannten) Materie aber nichts. Nur weil etwas neues entdeckt wird, ist das alte noch lange nicht falsch.

Zudem: Vieles von dem was in der Physik als "Revolution" verkauft wird (z.B. die String-"Theorie") ist bisher reine (mathematische) Spekulation, die experimentell überhaupt nicht bewiesen wurde. Insofern dürfte man solche Sachen auch nicht "Theorie" nenne, da die empirische Basis fehlt. Da ist vieles eher "Wissenschafts-Marketing" als solide Theorie. Aber auch hier geht's letztendlich um Forschungsgelder...

Echte Revolutionen sind in der Wissenschaft eher selten. Aktuelles Beispiel ist der Nachweis der Gravitationswellen bzw. die Entdeckung des Higgs-Bosons.

Gruß,
CTN
 
Die Atom Modelle von Rutherford bzw. erweitert das von Bohr sind trotz allem gute Modelle, die in vielen Bereichen das Verhalten ausreichend beschreiben. Es ist ein Modell, somit hat es auch gar nicht den Anspruch die Realität abzubilden. Modelle sind dafür da um bestimmte Eigenschaften vorhersagen zu können und das klappt nach wie vor bzw. wurde durch die Quantenmechanik sogar noch bestätigt, dass es für bestimmte Eigenschaften funktioniert.

Das die Modelle die Elektronen und auch den Kern nicht ausreichend beschreiben ist nunmal an der Komplexität bedingt. Nehme ich die Wahrscheinliche Aufenthaltsposition eines Elektrons an, ist es einfacher zu rechnen als wenn ich alle möglichen Positionen die es einnehmen kann berücksichtige. Denn dann müsste ich vom Teilchen Ansatz abweichen und das ganze als Welle annehmen, was viele Bereiche z.B. auch die (klassische) Elektrotechnik schwieriger machen würde.
Es ist nicht komplett richtig, aber es liefert ausreichend genaue Ergebnisse um damit arbeiten zu können. Wobei wir mit all unserem Wissen zurzeit gar nicht wissen, wie es komplett richtig ginge ;)
 
Nun ob marketing oder nicht, ich würde trotzdem gerne wissen wie sich mit dem neuen Wissen ein Atom in all seinen Detailreichtum darstellen und veranschaulichen liese. Da muss es doch eine Visuelle Interprätation geben.
 
Intolerance schrieb:
Da muss es doch eine Visuelle Interprätation geben.

Gibt es, allerdings nicht als einzel Bild. Zur Veranschaulichung gefällt mir das Bild recht gut. Wenn man die Erklärung miteinbezieht, versteht man warum die Darstellung dynamisch sein muss (oder man denkt es sich aufgrund der Erklärung hinzu).

300px-Helium_atom_QM.svg.png

An illustration of the helium atom, depicting the nucleus (pink) and the electron cloud distribution (black). The nucleus (upper right) in helium-4 is in reality spherically symmetric and closely resembles the electron cloud, although for more complicated nuclei this is not always the case. The black bar is one angstrom (10−10 m or 100 pm).

Somit kann mans mit einem Bild nicht wirklich darstellen. Das folgende Video gefällt mir allerdings sehr gut.

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Ist doch mal was neues, danke! :)
Verdeutlicht nochmal den Zustand der Superposition wenn ich mich nicht irre. Gerne würde ich aber noch tiefer in die Materie eindringen.
Habe schon so viel darüber gelesen und gehört, das macht lust auf mehr!
 
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