10.7 Größenordnungen-Leiter (Überblick)

Quelle: ✎ Ergänzung (Größenordnungs-Überblick)

Zur Einordnung, wie tief die Elementarteilchenphysik vordringt, hilft eine Leiter der Größenordnungen — von der Alltagswelt hinab zu den kleinsten bekannten Bausteinen. Jede Stufe ist rund eine Zehnerpotenz (oder mehr) kleiner als die vorige:

Größenordnung	Objekt
$\sim {10}^0\text{–}{10}^1$ m	Mensch (Alltagsmaßstab)
$\sim {10}^{-3}$ m	Sandkorn / Zellverband
$\sim {10}^{-5}$ m	Zelle
$\sim {10}^{-9}$ m	Moleküle / DNA-Durchmesser (Nanometer)
$\sim {10}^{-10}$ m	Atom (Ångström)
$\sim {10}^{-14}\text{–}{10}^{-15}$ m	Atomkern, Nukleon (Proton/Neutron)
$<{10}^{-18}$ m	Quark / Elektron — punktförmig, keine messbare Ausdehnung

Die Reichweite der Teilchenphysik spannt also rund 19 Zehnerpotenzen vom Menschen (${10}^1$ m) bis zu Quarks und Elektronen ($<{10}^{-18}$ m). ✎ Quarks und Leptonen gelten im Standardmodell als punktförmig (ohne innere Struktur) — die Angabe $<{10}^{-18}$ m ist nur die experimentelle Obergrenze: Bis zu dieser Auflösung wurde keine Ausdehnung gefunden. Genau um noch kleinere Skalen aufzulösen, braucht man nach $E=m{c}^2$ immer höhere Energien — deshalb immer größere Beschleuniger wie den LHC (§10.5).

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