Van klein naar groot...

Ik zou graag een poging doen om u - lectori salutem - mee te nemen op een reisje.

Eigenlijk is de verkleinvorm een misleiding, maar als ik u de afstand zou vertellen, zou u waarschijnlijk afhaken, of mij voor gek verklaren. Met de tweede optie zou ik kunnen leven, maar ik zou toch graag voorkomen dat u bij voorbaat afhaakt.

Er is weinig dat zo 'awe-inspiring' is als een fractie besef van verhoudingen in de natuur, want daar wilde ik het graag over hebben. We gaan op reis van de 'binnenkant' van atomen, naar het randje van het heelal.

In feite bestaan we voornamelijk uit 'niets'. Al onze bekende materie is opgebouwd uit atomen, zoals velen van u waarschijnlijk weten. Over die atomen heeft men veel gekissebist, maar een voor ons goed bruikbaar model (want de feitelijke opbouw van atomen is letterlijk 'onvoorstelbaar') is het model van Rutherford.

Een atoom is in dit model opgebouwd uit een kern, met daaromheen cirkelend de 'elektronen' (het allerkleinste, op zichzelf staande 'bouwsteentje' dat we kennen). De kern van het atoom is opgebouwd uit neutronen en protonen (die op hun beurt weer zijn opgebouwd uit quarks, maar deze bestaan niet in 'hun eentje') Het menselijk lichaam is opgebouwd uit vele biljarden van dergelijke constructies. (waarvan de allersimpelste configuratie - bekend als 'waterstof' - met 63% verreweg de meest voorkomende is!)
Het atoom is zo ontzettend klein, dat het eigenlijk ons voorstellingsvermogen te boven gaat.
Stelt u zich eens een afstand van een centimeter voor, pak voor het gemak een lineaal. een tiende van die centimeter is een millimeter en tien tegen één dat het de kleinste eenheid op uw meetlat is.
Een behoorlijke kleine, maar nog hanteerbare afmeting. Maar dat is gauw afgelopen: Stelt u zich nu voor dat u die millimeter in zou moeten delen in één miljoen afzonderlijke stukjes. We zijn aangeland op het niveau van de nanometers. Het wordt helemaal absurd als we bedenken dat er van het gemiddelde atoom vijf naast elkaar passen in die nanometer. Er gaan dus VIJF MILJOEN atomen in een milimeter!
Als mensen de afmeting van een gemiddeld atoom zouden hebben, zou de hele wereldbevolking op zo'n 1,20m naast elkaar gezet kunnen worden!

In een kubieke centimeter aaneengestapelde atomen bevinden zich dus gemiddeld zo'n 125.000.000.000.000.000.000 atomen. (125 miljard miljard)

Ik zou zeggen: dat is verdomd klein...
Maar we zijn er nog niet! Nee, nee, we zijn er nog lang niet.

We gaan terug naar het wereldje van één atoom. We staan op de kern en kijken naar het prachtige schouwspel dat elektronen wel op moeten leveren. Maar om op die schaal de elektronen te kunnen zien, hebben we een enorme verrekijker nodig.
Stelt u zich een voetbal veld voor. De middenstip symboliseert de kern van een atoom. De elektronen 'cirkelen' OM DE BUITENLIJNEN van het veld!!

We hebben nu dus een millimeter in vijf miljoen stukjes verdeeld. Vervolgens hebben we ons vergesteld dat één van die vijfmiljoen stukjes een compleet voetbal veld bevat, zijn op de miniscule middenstip gaan staan en hebben ons gerealiseerd dat de elektronen een 'onmún'ig' (prachtige Twents voor 'ontzettend') eind weg zijn!

Tussen ons en de elektronen bevindt zich niets
Ergo bestaan we voor het grootste deel uit 'niets'... (Al bestaan we er dus niet uit, aangezien we bestaan bij de gratie van deeltjes die het 'niets' afbakenen)

Om de zaken nog erger te maken:
Op het niveau van een atoom zijn er bestanddelen die ten opzichte van elkaar zoveel in gewicht verschillen, dat er één verwaarloosbaar klein is ten opzichte van de andere twee: de elektronen hebben een zeer kleine massa ten opzichte van neutronen en protonen. En dat terwijl een neutron (ongeveer even zwaar als een proton) de megalomane massa van 1,67493 × 10^-27 kg heeft. (dat zijn dus 26 nullen achter de komma en daar 167493 achter).
0,00000000000000000000000000167493 kg.

De volgende keer gaan we van het atoom écht op weg naar de rand van het heelal, nu is het even tijd om de hersenen wat rust te geven.

gegroet!