Die Vermessung des Körpers

haben, fragen Sie sich vielleicht, was der erste Teil davon sollte – natürlich fiel der Magnet auf den Fußboden. An dieser Stelle jedoch unterscheidet sich die Wissenschaft vom Alltag. Man kann nicht davon ausgehen, dass etwas Bestimmtes eintritt. Der gesunde Menschenverstand lässt einen oft im Stich, wenn es wissenschaftlich wird. Daher ist es am besten, immer alles auszuprobieren, um einen stichhaltigen Vergleich ziehen zu können.
    Im obigen Beispiel spielte Magnetismus eine Rolle, aber man könnte den Versuch in ganz ähnlicher Weise auch mit Elektrizität durchführen – etwa, indem man mit einem Kamm, den man zuvor an einem Staubtuch gerieben und damit elektrisch aufgeladen hat, kleine Papierschnipsel aufsammelt. Elektrizität und Magnetismus sind Teil derselben Kraft, einer Kraft, die viel, viel stärker ist als die Gravitation. Wir sprechen hier vom 10 40 -Fachen, also einer Eins mit 40 Nullen. Der einzige Grund dafür, warum die Gravitation so wichtig ist, liegt darin, dass Atome und Moleküle mehr oder weniger keine Gesamtladung besitzen (wenn sich Objekte berühren, kommen die Ladungen der Unterkomponenten der Atome ins Spiel), was sie gegenüber dem Elektromagnetismus neutral macht. Gravitation hingegen hat trotzdem eine Wirkung auf sie.
Mit dem Strom fließen
    Im täglichen Leben kann man einem Aspekt des Elektromagnetismus kaum ausweichen – der Elektrizität. Die Elektrizität spielt eine fundamentale Rolle dabei, Ihre Körperfunktionen aufrechtzuerhalten. Ihr Gehirn und Ihr Nervensystem etwa verwenden elektrische Impulse als Teil des Kommunikationsmechanismus, der die Funktionen Ihres Körpers steuert. Der regelmäßige Schlag Ihres Herzens wird durch einen elektrischen Impuls angeregt.
    In den meisten Schulstunden, in denen es um Elektrizität geht, spielt man mit Batterien, Lämpchen und Stromkreisen herum, doch kann man das nach Herzenslust tun und trotzdem nie ganz verstehen, was Elektrizität eigentlich ist. In gewissem Sinne ist es nicht allzu überraschend: Elektrizität, wie so ziemlich alle »Funktionsweisen« der Naturwissenschaft, findet auf dieser widersinnigen Quantenebene statt.
    Elektrizität wird oft mithilfe eines Modells beschrieben, das sie wie einen Wasserstrom darstellt. Dies ist jedoch ein sehr schlechter Vergleich. Flösse Elektrizität durch ein Kabel wie Wasser durch eine Regenrinne, müssten wir die Steckdosen zustöpseln, damit keine Elektrizität heraustropft. Da dieses Modell jedoch seit viktorianischen Zeiten andauernd herangezogen wird, gibt es trotzdem allerlei »flüssige« Begriffe im Zusammenhang mit Elektrizität, etwa »Strom« und die Bezeichnung für ein frühes elektronisches Schaltelement, die Röhre (heute Halbleiterschalter).
    Der elektrische Strom funktioniert, weil Leiter wie Metalle lose Elektronen besitzen, die sich die Atome der jeweiligen Substanz untereinander teilen. Sagen wir, wir legen an die rechte Seite eines Metallstückchens eine positive Ladung – diese negativ geladenen Elektronen würden dann von ihr angezogen. Doch es gibt ein Problem: Da sich nun sämtliche Elektronen auf der rechten Seite drängen, mangelt es der linken bald an Elektronen. Elektronenknappheit bedeutet, dass die linke Seite des Metalls nunmehr eine positive Ladung erhält, welche die Elektronen wieder zurückzieht. Füttert man die linke Seite aber mit Elektronen, wird der Aufbau der positiven Ladung neutralisiert. Anders alsbeim Wasser, kann Elektrizität also nur fließen, wenn es einen geschlossenen Stromkreis gibt, in dem die beiden Enden miteinander verbunden sind.
    Es ist etwas unglücklich, dass die Menschen, die das Modell des elektrischen Stroms entwickelten, nichts von der Existenz der Elektronen wussten. So trafen sie eine vollkommen beliebige Entscheidung darüber, in welche Richtung der Strom fließen solle. Diese erwies sich später als Gegenrichtung zur tatsächlichen Stromrichtung, nämlich der Elektronenbewegung.
    Das andere Problem mit dem Wassermodell ist, dass es den Anschein erweckt, die Elektronen strömten durch eine »Röhre«, um den elektrischen Strom zu erzeugen. Wenn das jedoch alles wäre, was passierte, müssten wir lange darauf warten, bis elektrische Geräte in Aktion träten. Eine Lampe reagiert mehr oder weniger sofort, wenn man den Schalter umlegt. Misst man hingegen die Geschwindigkeit von Elektronen in einem Draht, stellt man fest, dass sie darin nicht einmal mit Schrittgeschwindigkeit entlangdümpeln. (Tatsächlich schießen sie