Vor allem bei den Wurfdisziplinen der olympischen Spiele entscheiden manchmal Millimeter über Sieg oder Niederlage. Beim Weitsprung, Hochsprung oder Stabhochsprung geht es darum, eine möglichst große Höhe zu überwinden. Und beim Marathon und den Langstrecken der Geher gilt es, gut 42 Kilometer im Laufen oder 50 Kilometer im Gehen durchzuhalten.
Licht als Maßstab
Physikalisch gesehen geht es bei all diesen Sportwettbewerben um die Basiseinheit der Länge. Nachdem lange ein Urmeter als Referenz für diese Einheit galt, wird das Meter nun über die physikalische Größe der Lichtgeschwindigkeit definiert. Ein Meter ist die Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum in 1/299.792.458 Sekunden durchläuft. Ein Lichtjahr wiederum ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt – 9,461 Billionen Kilometer.
Bei den olympischen Spielen wird meist in einer Spannbreite von Millimetern bis Kilometern gerechnet. So kann theoretisch ein um wenige Millimeter zu niedriger Sprung zum Reißen der Latte beim Hochsprung führen, bei den Wurfwettbewerben wird die geworfene Entfernung meist bis auf Zentimeter gemessen. Sowohl beim Wurf als auch beim Weitsprung kann zudem schon ein knappes ein Übertreten zur Disqualifizierung führen.
Von Lichtjahren bis zu Nanometern
Weit darüber hinaus geht allerdings die Längen-Spannbreite in der Wissenschaft. So untersuchen Astronomen Exoplaneten und Sterne noch bis in tausende Lichtjahre Entfernung. Galaxien und Quasare lassen sich mit hochauflösenden Teleskopen wie dem Hubble-Weltraumteleskop noch bis in Milliarden Lichtjahre Entfernung aufspüren. So liegt die älteste bekannte Galaxie in 13,4 Milliarden Lichtjahren Entfernung – sie entstand nur 400 Millionen Jahre nach dem Urknall.
In das Reich des ganz kleinen geht es dagegen in der Quantenphysik und Nanotechnologie. Hier arbeiten Forscher mit Atomen, Elektronen und anderen kleinsten Teilchen. Und ihre Durchmesser bewegen sich in Längen von wenigen Nanometern. Mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopen können sie selbst einzelne Atome manipulieren und damit winzige Formen und sogar Sensoren schaffen. So misst das kleinste Schweizerkreuz der Welt nur 5,6 Nanometer und besteht aus 20 Atomen. Das kleinste Thermometer der Welt besteht aus einem DNA-Molekül und ist nur fünf Nanometer dick, die kleinste Diode ist ähnlich winzig.
Nadja Podbregar, NASA/ Chandra X-ray Center
Stand: 05.08.2016
