Der Mikrokosmos ist die Welt des winzig Kleinen, im Gegensatz zum Makrokosmos, der Welt des riesig Großen. Dazwischen liegt der vom Menschen direkt wahrnehmbare Bereich, der Mesokosmos.

Zwischen dem Makrokosmos und dem Mikrokosmos liegt der vom Menschen direkt wahrnehmbare Bereich, der Mesokosmos, also die Erde, unsere Umgebung. Gehsteige, Zimmer, der Wald.

Der Mesokosmos ist insofern wichtig, da er den Bereich vorgibt, von dem aus wir den Makrokosmos und den Mikrokosmos beschreiben können. Denn wären wir eine Ameise, so wäre höchstwahrscheinlich der Ameisenhaufen unser Mesokosmos und alles darüber hinaus der Makrokosmos.

Der Makrokosmos

Der nächste Schritt von der Erde in den Weltraum ist das Sonnensystem. Die Sonne, die Planeten, die Asteroiden und die Kometen gehören zum Sonnensystem, dessen Größe etwa 1013 m beträgt. Viele Planeten besitzen Satelliten. Zwischen Jupiter und Mars ist ein Bereich, in dem Asteroiden die Sonne umkreisen. Die Kometen kreisen auf stark elliptischen Bahnen um die Sonne und kehren nach einigen zehn oder Hunderten von Jahren wieder in Sonnennähe zurück.

Unser Sonnensystem ist Teil der Spiralgalaxis, die Milchstraße genannt wird. Unser Planet Erde befindet sich zwischen den äußeren Teilen von Spiralarmen. Alle (mit bloßem Auge) sichtbaren Sterne gehören zur Milchstraße, deren Größe etwa 1.020 m beträgt.

Besser ist es, diese ungeheuren Größen in Lichtjahren (Lj.) statt in Metern anzugeben. Ein Lichtjahr hat ungefähr 9,5 Billionen km, sodass wir den Durchmesser der Milchstraße zu etwa 100.000 Lj. und die „Dicke“ zu etwa 10.000 Lj. erhalten.

Der nächste Schritt ist der „Lokale Galaxienhaufen“, zu der unsere Milchstraße gehört. Sein Durchmesser beträgt einige Millionen Lichtjahre.

Dieser Lokale Galaxienhaufen ist Teil eines ungeheuer großen Galaxienhaufens, der Milliarden von Galaxien enthält. Die Größe dieser Art Haufen beträgt mehrere Milliarden Lichtjahre.

Viele Galaxienhaufen bilden also einen Riesenhaufen. Es ist eigentlich so gut wie unmöglich sich diese Größe dieses Riesenhaufens anschaulich vorzustellen. Wir können nur versuchen uns vorzustellen, wo und wie klein der Mensch ist.

Im Makrokosmos finden wir Naturgesetze, die es im Messkosmos – in unserer Welt – nicht so leicht einsehbar gibt. So ist die Relativitätstheorie – eine Theorie, die von der Veränderbarkeit von Raum & Zeit handelt – eine Theorie, die vorderhand von Phänomenen im Makrokosmos spricht.

Die Relativitätstheorie (die „Spezielle“) sagt: „Wenn du dich sehr schnell bewegst, mit Geschwindigkeiten, die mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar sind, dann vergeht deine Zeit langsamer, deine Maßstäbe verkürzen sich, und deine Masse nimmt zu.“ Die Relativitätstheorie (die „Allgemeine“) sagt, diese Phänomene bemerkst du auch in der Anwesenheit sehr großer Massen.

Der Mikrokosmos

Wenn wir von der Erde zum Mikrokosmos weiterschreiten, begegnen wir den menschlichen Zellen. Wir können viele Arten von Zellen entdecken, was davon abhängt, wo diese Zellen im menschlichen Körper sind. Die Größe einer Zelle ist ungefähr 10-5 m.

In den Zellen finden wir unterschiedliche Moleküle. Das wohlbekannte Molekül im menschlichen Körper ist die DNA. Die Breite beträgt etwa 10-9 m und die Länge etwa 10-3 m. Die Größe des H2O-Moleküls ist ungefähr 10-10 m.

Moleküle werden gewöhnlich aus zwei oder mehreren Atomen gebildet. Die Größe eines Atoms ist etwa 10-10 m, die Größe des Kerns ungefähr 10-15 m. Es existieren auch kleinere Teilchen als die Atome, wie das Elektron, das Proton und das Neutron, aber im Allgemeinen denken wir, dass das Atom das kleinste Teilchen ist, aus dem Materie gebildet wird. Die moderne Physik hat eine Theorie, wonach Protonen und Neutronen aus Quarks gebildet werden. Es gibt eine große Zahl elementarer Partikel mit vielen Eigenschaften.

Schlussendlich ist es auch hier (sowie im Makrokosmos) so gut wie unmöglich sich vorzustellen, wie weit wir in den Mikrokosmos eindringen können und wie klein die Welt ist, die wir finden könnten. Vielleicht tauchen wir, bei der wirklich letzten Grenze, in eine andere Welt ein und finden uns selbst im Makrokosmos wieder.

Auch im Mikrokosmos gibt es nun Naturgesetze, die es in unserer Welt nicht so einfach einsehbar gibt. Die Gesetze der Quantenphysik:

Bestimmte Größen sind quantisiert, Elementarteilchen sind immer auch Wellen, es ist unmöglich, Ort und Geschwindigkeit (Impuls) eines Teilchens gleichzeitig genau festzustellen – das ist die „Heisenberg’sche Unschärferelation“, Messen verändert den Gegenstand der Beobachtung und viele Effekte sind nicht lokalisiert.

Immer noch interessiert?

(Zusammengestellt von Barbara Buchmann, ergänzt von Lothar Bodingbauer)