PROPORTIONEN – RELATIONEN

Das menschliche Vorstellungsvermögen ist bei großen Zahlen mit vielen Nullen oft überfordert. Gleiches gilt für Objekte, die mit bloßem Auge kaum oder gar nicht sichtbar (Mikrokosmos) oder weit entfernt (Kosmos) sind. Diese Seite zeigt einige Beispiele, die Größenverhältnisse relativieren und damit verständlicher machen.

Die Objekte vergrößern sich von links nach rechts um den Faktor 100 (x 100)
1 pm 0,001 nm 0,000.001 µm	100 pm 0,1 nm 0,000.1 µm	10 nm 0,01 µm 0,000.01 mm	1 µm 0,001 mm 0,000.1 cm	100 µm 0,1 mm 0,01 cm	10 mm 1 cm 0,01 m	1 m
⚛ Atomkern	⚛ Atomhülle	⛆ Viren	℩℩℩℩℩℩ Asbestfasern	⚫ Ø Haar	⚇ Hemdknopf	⚙ Wagenrad

Einheiten: pm = Picometer, nm = Nanometer, µm = Mikrometer, mm = Millimeter, cm = Zentimeter, m = Meter

Weltbevölkerung – Populationsentwicklung

Wäre die Menschheit ein Dorf mit 100 Einwohnern, lebten dort in den Jahren
Basisjahr 1950: 100 Einwohner, 2015: 291 EW, 2030: 337 EW, 2050: 385 EW, 2100: 444 EW
	1950	Einwohner	2015	Einwohner	2030	Einwohner	2050	Einwohner	2100	Einwohner
Welt	2.525	100	7.349	291	8.501	337	9.725	385	11.213	444
Afrika	229	9	1.186	47	1.679	66	2.478	98	4.387	174
Asien	1.394	55	4.393	174	4.923	195	5.267	209	4.889	194
Europa	549	22	738	29	734	29	707	28	646	25
Südamerika/ Karibik	169	6	634	25	721	29	784	31	721	28
Nordamerika	172	7	358	14	396	16	433	17	500	20
Ozeanien	13	1	39	2	47	2	57	2	71	3

Quelle: United Nations, World Population Prospects: The 2015 Revision

Weltbevölkerung im Jahr 1950

Nanopartikel

Der Begriff Nano leitet sich vom griechischen nãnos = Zwerg ab und wird für mikroskopisch kleine Partikel verwendet, die entweder in der Natur natürlich vorkommen (z. B. Dieselruß, Kerzen- und Zigarettenrauch) oder bei der Veredelung von Produkten eingesetzt werden, um ihnen bestimmte Eigenschaften zu verleihen (z. B. wasser- und schmutzabweisende Farben und Dachziegel, Kosmetika).

Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter (10^-9 m ≘ 0,000.000.001 m) oder einem Millionstel Millimeter (10^-6 mm ≘ 0,000.001 mm).

EMPFEHLUNG DER KOMMISSION vom 18. Oktober 2011 zur Definition von Nanomaterialien (2011/696/EU)

1. Die Mitgliedstaaten, die EU-Agenturen und die Wirtschaftsteilnehmer werden aufgefordert, bei der Annahme und Durchführung von Rechtsvorschriften und Politik- und Forschungsprogrammen, die Produkte von Nanotechnologien betreffen, die nachstehende Definition von „Nanomaterial“ zu verwenden.
2. „Nanomaterial“ ist ein natürliches, bei Prozessen anfallendes oder hergestelltes Material, das Partikel in ungebundenem Zustand, als Aggregat oder als Agglomerat enthält, und bei dem mindestens 50 % der Partikel in der Anzahlgrößenverteilung ein oder mehrere Außenmaße im Bereich von 1 nm bis 100 nm haben.

Hinweis! Andere Staaten definieren Nanopartikel sogar bis zu einer Größe von 1.000 nm.

Größenvergleich 1 Das menschliche Haar hat einen Ø von ca. 0,1 mm und das entspricht 100.000 nm. Somit haben auf der Breite eines Haares 100.000 Nanopartikel in der Größe von 1 nm nebeneinander platz.

Größenvergleich 2 Das Verhältnis "Nanometer zu Durchmesser einer Orange" ist etwa wie das Verhältnis "Durchmesser einer Orange zu Durchmesser der Erde".

Atom

⚛

Internationales Atomsymbol
Sinnbild: 3 Elektronen auf elliptischen Umlaufbahnen um einen Atomkern.

Ein Atomkern mit einem angenommenen Ø von 1/1.000.000.000.000 mm, also einem Billionstel mm, wird z. B. von Elektronen auf der Elektronenbahn in einem Abstand von 1/10.000.000.000 mm, also einem Zehnmillionstel mm, umkreist.
Da unsere Vorstellungskraft hier versagt, multiplizieren wir diese Werte gedanklich mit 1 Billion. Das führt zu folgenden anschaulichen Ergebnissen: Hätte der Atomkern die Größe von 1 mm (Stecknadelkopfgröße), dann würden die Elektronen in einer Entfernung von 100 m ihre Bahnen ziehen.
oder
der Atomkern hätte die Größe von 1 m (Wagenradgröße), dann würden die Elektronen in einer Entfernung von 100 km ihre Bahnen ziehen.

Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt 299.792.458 m/s und das sind ≈ 9,46 Billionen km pro Jahr.
Das beobachtbare Universum besteht aus über 100 Milliarden Galaxien und jede Galaxie wie unsere Milchstraße aus 100 Milliarden Sternen (= 100.000.000.000). Für die Milchstraße mit einem Durchmesser von mindestens 100.000 Lichtjahren geht man sogar von bis zu 300 Milliarden Sternen aus.
Größenvergleich 1
► Das Licht benötigt für die Strecke Erde – Sonne (mittlere Entfernung 149.600.000 km) 8 ⅓ Minuten
► und für die Strecke Erde – Mond (mittlere Entfernung 384.400 km) 1,3 Sekunden.
► In einer Sekunde umrundet das Licht die Erde (Umfang am Äquator 40.000 km) 7,5-mal in einer Sekunde.
Größenvergleich 2
Die ersten Radiosender wurden 1920 in Betrieb genommen. Die damals ausgestrahlten Radiowellen bzw. elektromagnetischen Wellen haben bis heute nicht einmal unsere Milchstraße verlassen, obwohl die Radiowellen im Vakuum des Weltalls ca. 300.000 km pro Sekunde zurückgelegt haben (diese Theorie setzt eine konstante Signalstärke voraus, die in der Praxis nicht erreichbar ist). Die Nachbargalaxie Andromeda ist bereits unvorstellbare 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Würde man heute eine Funknachricht in Richtung Andromeda senden, so würde diese Nachricht 2,5 Millionen Lichtjahre benötigen, um dort anzukommen. Und wenn dort Außerirdische diese Nachricht schon am nächsten Tag beantworten würden, dann wäre diese Antwort wieder 2,5 Millionen Lichtjahre unterwegs, also insgesamt 5 Millionen Lichtjahre und 1 Tag ;-).

Milchstraße mit Lage unsereres Sonnensystems