Basiswissen

In der Physik unterscheidet man zwei konkurrierende Modelle von Materie: Materie als Teilchen und Materie als Kontinuum. Im Teilchenmodell wird Materie aus kleinsten Bausteinen mit räumlich klaren Grenzen und gegenseitiger Undurchdringbarkeit^[2] gedacht. Das ist hier kurz vorgestellt.

Was ist ein Teilchenmodell?

Physikalische Modelle von Materie treffen Grundannahmen über den Aufbau der Materie. Wesentlich für ein Teilchenmodell ist: man nimmt Teilchen an, die sich räumlich gegenüber der Umwelt abgrenzen lassen. Diese Teilchen müssen nicht weiter in noch kleinere Teile zerlegt werden, um alle Aussagen des Modells korrekt bestimmen zu können. Mit anderen Worten: es ist nicht nötig, eine innere Struktur oder weitere Teilbarkeit von Teilchen annehmen zu müssen. Für Beispiele siehe unter Teilchenmodelle ↗

Was sind keine Teilchenmodelle?

Kontinuumsmodelle: Materie wird als immer weiter teilbare Substanz angesehen. Wesentlich ist, dass die Annahme noch kleinerer Bereiche dieses Stoffes auch bessere Vorhersagen erlaubt, also kein kleinster Bereich angegeben werden kann, der das physikalische System vollständig beschreibt. Beispiele für solche Kontinuumsmodelle sind: Strom oder Wärme als Fluidum; Quanten, Wellen und Felder als unendlich ausgedehnte Objekte.

Fußnoten

[1] Meinard Kuhlmann: Was ist real? In: Spektrum der Wissenschaft. Juli 2014. (Warum Teilchen- und Wellenbild beide versagen)

[2] Der französische Mathematiker und Politiker Paul Painleve fasst die antike Sicht Demokrits, Leukipps und Epikurs zusammen: "Die Materie besteht aus festen Teilchen, die durch ihre Winzigkeit unmerklich sind und die wesentliche Eigenschaft haben, undurchdringlich füreinander zu sein." Im Französischen Original: "La matière est constituée de particules solides que leur petitesse rend imperceptibles et qui ont la propriété essentielle d'être impénétrables les unes aux autres." In: Paul Painlevé: Les conceptions modernes de la matière et la science classique. Discours prononcé à Londres, le 15 novembre 1927 devant la « Royal Institution of Great Britain. Als Volltext Materie und klassische Physik (Vortrag) ↗