Schon im Altertum machten sich unsere Vorfahren Gedanken darüber, woraus unsere Welt besteht – was die Materie formt und zusammenhält. Dass sie noch kaum Möglichkeiten hatten, in den Mikrokosmos zu sehen oder komplizierte Experimente durchzuführen, war dabei kein Hindernis. Denn einige Merkmale und Verhaltensweisen von Substanzen und Materialien ließen sich auch damals schon sehr wohl beobachten. So zum Beispiel, dass Flüssigkeiten bei höheren Temperaturen verschwanden und an ihre Stelle ein Gas trat. Oder dass sich die Eigenschaften mancher Substanzen veränderten, wenn sie mit anderen reagierten.
Für die Griechen war die Schlussfolgerung aus alle diesen Beobachtungen lange Zeit klar: Alle Materie besteht aus nur vier Grundelementen: Feuer, Wasser, Luft und Erde. Jeder Stoff, egal ob das Holz eines Baumes oder der Wein im Trinkbecher, bestand ihrer Ansicht nach nur aus einer Mischung dieser vier Grundqualitäten. Auch die Aggregatzustände erklärten sie sich mit diesem Modell: Gasförmige Stoffe sollten demnach vor allem Luft enthalten, feste dagegen vor allem Erde, flüssige wiederum überwiegend Wasser.
„Nur Atome im leeren Raum“
Doch im vierten Jahrhundert vor Christus entwickelte der Naturphilosoph Demokrit eine neue, absolut revolutionäre Idee: Nicht die vier Elemente seien die Basis aller Materie, so postulierte er, sondern winzige, feste und unteilbare Partikel: „Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur Atome im leeren Raum“, zitiert später der Naturgelehrte Galen Demokrits Aussagen. Dessen Vorstellung nach sollten die Atome zwar in ihrer Beschaffenheit alle gleich sein, sich aber in ihrer Form unterscheiden – rund, würfelförmig, zylindrisch oder pyramidal. Und erst die Kombination und Anzahl dieser Atomformen erzeugt dann die verschiedenen Materialien und ihre typischen Merkmale.
Auch wenn Demokrit weder die Natur der Atome richtig erkannte, noch die Art und Weise, wie aus ihnen verschiedene Materialien entstehen: Mit seinem Modell war die Idee des Atoms als dem Grundbaustein der Materie geboren. Es sollte allerdings noch weit mehr als 2.000 Jahre dauern, bis Forscher begannen, die Eigenschaften der Atome genauer zu erforschen.
Nadja Podbregar
Stand: 21.06.2013
