URL dieser Seite: http://www.ngclog.de
Letzte Änderung: 15.06.2003
Einführung: Die Wechselwirkungen
Was tun nun Materie und Strahlung im Universum? Sie wechselwirken miteinander. Das mag sehr allgemein klingen, kann aber an einigen Beispielen konkret gemacht werden, was auf den folgenden Seiten geschehen wird - in der Tat werden uns die Wechselwirkungen nicht mehr loslassen. Alle haben ein gemeinsames Merkmal: Ihre Kraft nimmt mit der Entfernung ab.Es gibt insgesamt vier Wechselwirkungen:
- Starke Wechselwirkung; diese ist nur innerhalb der Atomkerne wirksam und für uns irrelevant
- Schwache Wechselwirkung; schon interessanter, da sie für Kernreaktonen wichtig ist
- Elektromagnetische Wechselwirkung (ab jetzt EMWW)
- Gravitation
Die EMWW steckt hinter allen Phänomenen, die mit elektrisch geladenen Teilchen sowie dem Magnetismus zu tun haben. Daß beide Vorgänge - Elektrizität und Magnetismus - eng miteinander zusammenhängen, ist die Entdeckung von Maxwell. Bewegte Ladungen erzeugen Magnetfelder, und umgekehrt wird in leitenden Materialien von veränderlichen Magnetfeldern elektrischer Strom erzeugt. Elektrischer Strom ist nichts anderes als Elektronen, die sich bewegen.
Auch die Abstoßung bzw. Anziehung von gleichartig bzw. umgekehrt geladenen Körpern wie auch Magnetpolen ist eine Folge der EMWW. Diesem Phänomen verdanke ich es, daß ich die Tastatur meines Rechners bedienen kann; die Elektronen in den Molekülen meiner Fingerkuppen stoßen die Elektronen der Tasten ab.
Eine oft gehörte, clevere Frage lautet: Im Atomkern sind - neben den Neutronen - eine mehr oder weniger große Zahl positiv geladener Protonen versammelt. Die EMWW müßte demnach die Atomkerne auseinanderdrücken! - Das ist völlig richtig. Für den Zusammenhalt der Kerne sorgt aber die starke Wechselwirkung, die viel stärker ist als die EMWW, aber nur eine sehr geringe Reichweite hat. Doch die starke Kraft soll uns nicht weiter interessieren.
Eine astronomische Erscheinung, die auf der EMWW beruht ist zum Beispiel die Bildung des Van-Allen-Strahlungsgürtels um die Erde. Hier sammelt das Magnetfeld der Erde geladene Teilchen des Sonnenwindes zu einer Sphäre um unseren Planeten. Nahe den Polen können die Teilchen in die Atmosphäre eindringen und erzeugen die Polarlichter.
Weitere Effekte der EMWW werden wir später kennenlernen.
Gravitation
Die Schwerkraft ist die uns vertrauteste aller Wechselwirkungen - und die schwächste! Ihr kommt im Universum eine ganz besondere Rolle zu. Deshalb ist ihr das folgende Kapitel allein gewidmet.
|