Frage von Ratgebernutzer3, 160

Warum können wir nicht durch Gegenstände hindurch fassen?

Abend zusammen,

ich hab mal eine Frage, die zwar auf den ersten Blick recht dämlich ist, allerdings trotzdem ernst gemeint ist ;)

Wie wir alle wissen, bestehen wir aus Atomen. Viele werden auch wissen, dass innerhalb von Atomen extrem viel Abstand existiert. Zum Vergleich: Ein Wasserstoffatom besteht zu 99.99999999996 % aus NICHTS. Den Rest des Atoms (0,00000000004 %) besteht nur aus einem Proton, null bis zwei Neutronen und einem negativ geladenen Elektron. Würden wir also den gesamten Abstand innerhalb der Atome auflösen, so könnte die Materie der gesamten Menschheit in einen Zuckerwürfel passen.

Auch bei radioaktiver Strahlung wird Blei aufgrund seiner Dichte zum Abschirmen bevorzugt, um diese somit durch andere Atome "abzufangen". Dennoch benötigt es teilweise meterdicke Bleiwände, um diese Strahlung abzuschirmen, da die Abstände zwischen (und innerhalb) von Atomen immer noch gewaltig sind.

Wie also kann es sein, dass wir mit unserer Hand nicht durch Gegenstände durchfassen, obwohl die Wahrscheinlichkeit, auf Materie (zumindest auf atomarer Ebene) zu treffen, extrem gering ist.

Ich möchte am Schluss nochmal anmerken, dass ich nicht vom Fach bin. Sollte hier jemand einen Fehler in den Angaben entdecken, wäre eine Verbesserung wünschenswert.

Auch über Vermutungen (diese allerdings bitte auch als solche deutlich herausheben) sind erwünscht.

Vielen Dank im Voraus!

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Etain77, 109

Weil sich die unterschiedlichen Ladungen gegenseitig abstossen. Normalerweise berühren wir uns nicht wirklich, wenn wir uns die Hand geben. Sondern wie bei zwei Magneten, ist Luft dazwischen.

Kommentar von Ratgebernutzer3 ,

Vielen Dank, dass erklärt´s gut.

Aber wie kommt es dann dazu, dass sich Wasser z.B. anders als Schleifpapier anfühlt, wenn wir eigentlich nichts richtig berühren?

Kommentar von Etain77 ,

Dazu müsste man sich mal ausführlicher mit dem Tastsinn beschäftigen. Das sind dann vermutlich eher neurologische Vorgänge. So kann man durchs bloße Tasten auch nicht herausfinden, was Gold und was Stahl ist.

Kommentar von Ratgebernutzer3 ,

Vielen Dank :D 

Kommentar von Grautvornix ,

Die Frage habe ich mir auch schon gestellt. Müsste man mal

Harald Lesch fragen.

Kommentar von PWolff ,

In den Größenordnungen, um die es beim Tastsinn geht (also Zehntelmillimeter), spielen einzelne Atome keine Rolle und wir können mit klassischen kontinuierlichen Stoffen rechnen.

Ähnlich wie im Asphalt auch Milliarden von winzigen Löchern und Unebenheiten sind, aber du merkst überhaupt nichts davon, wenn du drüberfährst.

Antwort
von ThomasJNewton, 36

Vielleicht hast du schon mal vom Welle-Teilchen-Dualismus gehört.

Jedes Ding ist zugleich Welle und Teilchen.
Bekannt könnte dir sein, dass Licht als Elektromagnetische Welle oder als Strom von Lichtteilchen beschrieben werden kann, Photonen genannt.

Auch die Elektronen im Atom, die Nukleonen (Proton und Neutron) im Kern und die Quarks in den Nukleonen sind entweder punktförmige Teilchen, oder Wellen, die halt einen bestimmten Platz einnehmen (und behaupten).

Für einen Chemiker besteht die Elektronenhülle ganau aus diesen Wellen, Orbitale genannt, die nicht nur eine Größe sondern auch eine Gestalt haben.
Vielleicht hast du schon mal was von p-Orbitalen und π-Bindungen gehört.

Man kann die Wellenfunktion, deren Quadrat genauer, als Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons beschreiben.
Man kann sich auch einen Knopf an die Backe nähen ...

Jedenfalls ist das Bild vom leeren Atom nur eines von mehreren, und mehr als andere untauglich. OK, es taugt zum Rutherfordschen Versuch.

Aber je nach Fragestellung muss man das Bild wählen. In der Chemie taugt das Bild nichts, im Alltag auch nichts.
Und letztlich ist es nur ein BIld, ein Versuch des Menschen, unvorstellbare Dinge irgendwie anschaulich zu machen.

Und Bilder darf man nicht weiterdenken. Das wär so, also wollte ich Eva Braun mit Franco verkuppeln, und Geli mit Mussolini, um den 2. Weltkrieg zu gewinnen. Dabei hab ich nur zu viel N24 geschaut.

Antwort
von OnkelSchorsch, 80

Weil das, was du Atome nennst, nur Modelle sind. Es ist eben nicht so, dass da kleine Materiebrocken im Nichts herumschwirren. Es handelt sich vielmehr um Zusammenspiel von elektromagnetischen Ladungen. Da fügen sich dann Atome zu Molekülen zusammen und diese Dinge haben durch Wechselwirkungskräfte eine Art "innere Identität" und stoßen andere Moleküle ab oder verbinden sich mit denen. Wir und das um uns herum befindet sich jeweils in einem Gleichgewicht, das ist alles unter normalen Umständen stabil.

Durchdringen kann da kein anderes Molekul. Stell dir das wie eine Perlenkette vor. Ein paar Perlen, lose, kannst du durcheinander bringen, kein Problem. Wenn du aber einige Perlen auf eine Schnur ziehst und die anderen ebenfalls, dann können sich die nicht mehr durchdringen. Wenn du auf diese Weise sogar zwei Netze machst, dann kannst du eines auf das andere legen und es rutscht nicht durch. So ähnlich ist das auch mit Atomen, Molekülen und der festen Materie. Es sind die Kräfte zwischen den kleinen Bausteinen, die für den Zusammenhalt sorgen.

Antwort
von grtgrt, 56

Die beiden Gründe hierfür sind:

  • einerseits von geladenen Elementarteilchen ausgehende Kraftfelder (vor allem solche elektromagnetischer Art)
  • und andererseits das Pauliprinzip in Verbindung mit der Tatsache, dass Elektronen und Protonen Fermionen sind (d.h. Teilchen mit nicht ganzzahligem Spin, so dass sie sich nicht exakt an gleicher Position aufhalten können).

Siehe auch, was Lothar Schäfer im blauen Kasten am Ende der Notiz http://greiterweb.de/zfo/Materie.htm#msgnr0-100 erklärt.

Antwort
von mojo47, 76

bin auch nicht vom fach, aber atome bilden ketten. und bei festen stoffen sind die ziemlich dicht besiedelt. durch gasförmige stoffe, die ja auch aus atomen bestehen, können wir ja durchgreifen. ebenso durch flüssigkeiten, wie beim wasserstoffatom (das sich an sauerstoff bindet um wasser zu ergeben H2O).

Kommentar von Ratgebernutzer3 ,

Ich denke nicht, dass wir "durchgreifen" können, in der Form, die ich meinte. 
H2O-Moleküle (= Ketten aus jeweils zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom) "fallen" einfach von unserer Hand hinab. Wir können in dem Sinne nicht "hindurchgreifen", da wir immer noch eine Kollision haben. 

Ich meine eher das Durchgreifen durch jeglicher Materie mit Betrachtung von der atomaren Ebene.

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 28

Das Pauli-Prinzip ist der Grund für die gegenseitige Undurchdringlichkeit materieller Körper.

Näheres hier: https://www.gutefrage.net/frage/physik--hypothese

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