Klepsydra

Das Wasser wurde so daran gehindert auszulaufen. Aber welche Rolle spielte dabei die Luft? Empedokles Schlussfolgerung war zunächst: Es existiert etwas, was wir als Luft bezeichnen würden. Die nächste Folgerung war die: Wenn Luft existiert, so müsste dieses „Element“ aus etwas Kleinstem, Unteilbarem bestehen.
Denn wäre Luft aus beliebig kleinen, also letztlich auch unendlich kleinen Teilen zusammengesetzt, könnte die Klepsydra so nie funktionieren.
Man könnte die Klepsydra nie so gut mit einem Finger abdichten, dass auch die unendlich kleinen Teile der Luft nicht in die Klepsydra schlüpfen würden.
Da das Abdichten des oberen Endes der Klepsydra aber funktionierte, waren die unteilbaren Teile der Luft offenbar zu groß, um durch die Dichtung hindurchzuschlüpfen. Die Luft bestand demnach also in diesem Sinne aus Atomen.
Man hätte ein ähnliches Experiment auch mit Gefäßen durchführen können, die man auf ihre Dichtigkeit bezüglich Flüssigkeitsausfluss getestet hätte. Da aber die Luft „unsichtbar“ ist, glaubte Empedokles, wenn die Bestandteile der Luft schon so klein wären, dass man sie nicht sehen könnte, dass diese dann bestimmt die besten Kandidaten wären, auf die die Beschreibung „atomos“ passen könnte.
Diese Vorstellung von Atomen hatte, nicht zuletzt durch jahrhundertelange kirchliche Indoktrination, weit über 2000 Jahre nahezu unverändert Bestand.

Erst 1869 gelang es Mendeleev, aus den bis dato bekannten chemischen Elementen eine Systematik zu formen, die als „Periodensystem“ bekannt ist. Das Periodensystem weist den chemischen Elementen die unterscheidbaren Eigenschaften Masse und Ladung zu und ordnet sie danach an. Die kleinste Masseneinheit ist dabei die sog. Atommasse u, so dass die Massen aller Elemente als ein ganzzahliges Vielfaches von u benannt werden.

Das Periodensystem der Elemente

Ebenso wird für jedes Element die Ordnungszahl als ganzzahliges Vielfaches von 1 benannt.
Die Tatsache, dass sich alle bekannten Elemente derart in ein Schema einordnen ließen, deutete daraufhin, dass die Elemente eine Unterstruktur besitzen bzw. dass sich die Elemente offenbar aus dem Vielfachen von kleinsten Teilen „konstruieren“ lassen.
Zu Mendeleevs Zeit waren viele der heute bekannten chemischen Elemente noch gar nicht entdeckt worden. Das Periodensystem wies dort jeweils eine Lücke auf, so dass vorhergesagt werden konnte, dass dann – vorausgesetzt das Periodensystem ist richtig – in der Natur ein chemisches Element existieren musste, welches genau in diese Lücke passt.
Die Schlussfolgerung war, chemische Elemente setzen sich aus kleineren Bausteinen, den sog. Nukleonen zusammen.

Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN

Allerdings – und das befürchten Kritiker dieses Experiments – könnte dieses Ereignis nicht nur für die Welt der Forschung von größter Bedeutung sein, sondern wäre für alles Leben auf diesem Planeten, ja sogar für den Planeten selbst, sprichwörtlich von endgültiger Bedeutung. Und die schlimmsten Visionen dieser auch fachkundigen Kritiker aus dem Bereich der Naturwissenschaften und insbesondere der Physik beschreiben nichts Geringeres als den Untergang der Welt etwa durch die künstliche Erzeugung eines Schwarzen Lochs, eines apokalyptischen Phänomens, welches den gesamten Planeten innerhalb von Minuten regelrecht verschlingen würde. So mancher möchte sich bei derlei Diskussionen ans tiefste Mittelalter erinnert fühlen, wo jeder, der einen wissenschaftlichen, nicht indoktrinations- konformen Fortschritt wagte, sogleich mit einer von Gott gewollten apokalyptischen Bestrafung rechnen musste und darüber hinaus ohnehin in der Hölle zu schmoren hatte.

Mittelalterlicher Holzschnitt
zur Darstellung des Fegefeuers

Dieser Vergleich hinkt natürlich, denn zum einen wird der ge- plante Ausgang der LHC-Experimente unser Weltbild weder revolutionieren, wie dies etwa bei Kopernikus im 16. Jahrhun- dert der Fall war, noch sind die LHC-Experimente – ebenso wie die Einwände der Kritiker – eigentlich nichts Neues.
Das gleiche experimentelle Prinzip, nämlich das Aufeinander- schießen von Hadronen, oder um eine besonders wichtige Sorte, die Protonen, zu nennen, wird schon seit 1971 – übrigens erstmals am CERN – durchgeführt.
Nachdem im Jahr 2000 mit dem RHIC am Brookhaven National Laboratory erstmals ein solches Experiment Kollisionsenergien verwendete, bei welchen die Erzeugung eines Schwarzen Lochs zumindest theoretisch möglich gewesen wäre, entbrannte erstmals eine leidenschaftliche Diskussion um derlei Weltuntergangsszenarien.

Kollisions-Event im ATLAS-Detektor

Offenbar ist der Planet seither aber nicht – jedenfalls so, dass wir es bemerkt hätten – in einem Schwarzen Loch verschwunden, und offenbar hat es die Forscher am CERN ebenso wenig davon abgehalten, die Kollisionsenergie nun auf über 14 TeV hochzuschrauben und so vielleicht ein noch gefährlicheres Experiment zu starten.
Die Energie von 14 TeV entspricht etwa der kinetischen Energie einer 1 mg schweren Fliege, die mit 1 m/s unterwegs ist. Allerdings käme wohl niemand auf den Gedanken, dass beim Zusammenstoß dieser Fliege mit einer Wand eventuell dieser Planet vernichtet werden könnte.
Tatsächlich ist bei einem solchen Experiment nicht die Gesamtenergie, sondern die Energiedichte, also wie viel Energie pro Volumeneinheit konzentriert ist, entscheidend.