0:00:07.053,0:00:09.173 Woher kommt das alles eigentlich? 0:00:09.173,0:00:10.267 Dieser Felsbrocken? 0:00:10.267,0:00:11.327 Diese Kuh? 0:00:11.327,0:00:12.482 Dein Herz? 0:00:12.482,0:00:15.602 Natürlich nicht die Dinge selbst,[br]sondern ihre Bausteine: 0:00:15.602,0:00:18.555 Atome -- die Teilchen,[br]aus denen die Welt besteht. 0:00:18.555,0:00:22.893 Die Antwort auf diese Frage [br]steckt im Massenerhaltungssatz. 0:00:22.893,0:00:25.757 Er gilt für ein abgeschlossenes System, 0:00:25.757,0:00:29.969 dessen Grenze Masse und Energie[br]nicht überwinden können. 0:00:29.969,0:00:34.248 In diesem System ist Masse,[br]also Materie und Energie, konstant. 0:00:34.248,0:00:37.068 Sie kann weder erzeugt[br]noch vernichtet werden. 0:00:37.068,0:00:39.775 Das Universum ist, soweit wir wissen, 0:00:39.775,0:00:41.828 so ein abgeschlossenes System. 0:00:41.828,0:00:45.931 Schauen wir uns zunächst[br]ein kleineres, einfaches Beispiel an. 0:00:45.931,0:00:49.118 Hier haben wir 6 Kohlenstoffatome,[br]12 Wasserstoffatome 0:00:49.118,0:00:51.912 und 18 Sauerstoffatome. 0:00:51.912,0:00:55.605 Mit etwas Energie werden[br]unsere Moleküle ganz schön aktiv. 0:00:55.605,0:00:58.692 Diese Atome können sich[br]zu bekannten Molekülen verbinden. 0:00:58.692,0:00:59.946 Das ist Wasser 0:00:59.946,0:01:01.743 und das ist Kohlendioxyd. 0:01:01.743,0:01:04.157 Wir können Masse weder[br]erzeugen noch vernichten. 0:01:04.157,0:01:07.811 Wir haben nur das, was da ist.[br]Was können wir also damit machen? 0:01:07.811,0:01:09.768 Ah, sie sind eigenwillig. 0:01:09.768,0:01:14.341 Mal sehen. Sie haben mehr Kohlendioxyd[br]und Wasser gebildet, je sechs Moleküle. 0:01:14.341,0:01:19.185 Mit etwas mehr Energie können wir[br]daraus ein einfaches Zuckermolekül 0:01:19.185,0:01:21.183 und etwas Sauerstoff machen. 0:01:21.183,0:01:26.997 Die Atome sind dieselben: 6 Kohlenstoff,[br]12 Wasserstoff und 18 Sauerstoff. 0:01:26.997,0:01:31.170 Die zugeführte Energie ist nun[br]in den Atomverbindungen gespeichert. 0:01:31.170,0:01:33.321 Wir können diese Energie wieder freigeben, 0:01:33.321,0:01:36.887 indem wir den Zucker wieder[br]in Wasser und Kohlendioxyd zerlegen. 0:01:36.887,0:01:39.556 Immer noch dieselben Atome. 0:01:39.556,0:01:44.149 Legen wir einige Atome zur Seite[br]und probieren etwas Explosiveres. 0:01:44.149,0:01:48.588 Das hier ist Methan. Oft wird es mit[br]pupsenden Kühen in Verbindung gebracht. 0:01:48.588,0:01:51.132 Es wird aber auch [br]als Raketentreibstoff genutzt. 0:01:51.132,0:01:53.786 Führen wir etwas Sauerstoff[br]und ein wenig Energie zu, 0:01:53.786,0:01:55.616 zum Beispiel mit einem Streichholz, 0:01:55.616,0:02:00.661 dann verbrennt es zu Kohlendioxyd,[br]Wasser und noch mehr Energie. 0:02:00.661,0:02:03.775 Beachte, dass unser Methan[br]4 Wasserstoffatome enthielt. 0:02:03.775,0:02:08.666 Am Ende ist immer noch 4-mal Wasserstoff[br]in den 2 Wassermolekülen enthalten. 0:02:08.666,0:02:13.573 Zum großen Finale kommt jetzt Propan,[br]ein weiteres brennbares Gas. 0:02:13.573,0:02:16.731 Wir führen Sauerstoff zu,[br]zünden es an und -- BUMM! 0:02:16.731,0:02:18.885 Mehr Wasser und Kohlendioxyd. 0:02:18.885,0:02:20.784 Jetzt sind es 3 CO2-Moleküle, 0:02:20.784,0:02:24.443 weil das Propanmolekül[br]3 Kohlenstoffatome enthielt 0:02:24.443,0:02:26.590 und diese nirgendwo anders hin können. 0:02:26.590,0:02:30.451 Es gibt noch viele Reaktionen,[br]die mit diesen paar Atomen möglich sind. 0:02:30.451,0:02:33.764 Der Massenerhaltungssatz[br]würde bei jedem Versuch gelten. 0:02:33.764,0:02:36.748 Die Energie und Materie zu Beginn[br]einer chemischen Reaktion 0:02:36.748,0:02:40.216 bleiben nach der Reaktion[br]erhalten und nachweisbar. 0:02:40.216,0:02:42.673 Wenn die Masse immer gleich bleibt, 0:02:42.673,0:02:45.957 wo kamen diese Atome dann überhaupt her? 0:02:45.957,0:02:49.397 Sehen wir in der Geschichte nach. 0:02:49.397,0:02:53.573 Weiter, weiter, weiter, zu weit. 0:02:53.573,0:02:54.892 Okay, hier ist er. 0:02:54.892,0:02:56.378 Der Urknall. 0:02:56.378,0:02:59.908 Unser Wasserstoff bildete sich[br]aus einer hochenergetischen Partikelsuppe 0:02:59.908,0:03:03.979 in den ersten drei Minuten nach[br]der Enstehung unseres Universums. 0:03:03.979,0:03:07.846 Schließlich bildeten sich Atomwolken,[br]aus denen Sterne entstanden. 0:03:07.846,0:03:12.085 In den Sternen entstanden[br]durch Kernreaktionen leichte Elemente 0:03:12.085,0:03:13.980 wie Wasserstoff und Helium, 0:03:13.980,0:03:17.706 aus denen schwerere Elemente[br]wie Kohlenstoff und Sauerstoff entstanden. 0:03:17.706,0:03:21.310 Auf den ersten Blick brechen[br]diese Reaktionen das Gesetz, 0:03:21.310,0:03:23.847 weil sie extrem viel Energie freisetzen, 0:03:23.847,0:03:25.747 scheinbar aus dem Nichts. 0:03:25.747,0:03:28.952 Dank Einsteins berühmter Formel [br]wissen wir jedoch, 0:03:28.952,0:03:32.108 dass Energie gleich Masse ist. 0:03:32.108,0:03:34.871 Die Gesamtmasse der Atome[br]zu Beginn der Reaktion 0:03:34.871,0:03:38.982 war aber ein klein wenig größer[br]als die Masse der Produkte, 0:03:38.982,0:03:43.937 und dieser Masseverlust entspricht[br]genau der zusätzlichen Energie, 0:03:43.937,0:03:49.587 die der Stern in Form von Licht,[br]Wärme und geladenen Teilchen ausstrahlt. 0:03:49.587,0:03:52.103 Am Ende wurde der Stern zur Supernova 0:03:52.103,0:03:54.586 und seine Elemente verteilten sich im All. 0:03:54.586,0:03:58.380 Kurz gesagt verbanden sie sich neu[br]und mit Atomen von anderen Supernovas 0:03:58.380,0:03:59.889 formten sie die Erde. 0:03:59.889,0:04:04.003 4,6 Milliarden Jahre später[br]wurden sie Teile 0:04:04.003,0:04:06.892 unseres kleinen, [br]abgeschlossenen Systems. 0:04:06.892,0:04:11.619 Aber sie sind nicht halb so spannend[br]wie die Atome, aus denen du bist. 0:04:11.619,0:04:12.941 Oder diese Kuh. 0:04:12.941,0:04:14.190 Oder dieser Felsbrocken. 0:04:14.190,0:04:17.211 Und deswegen, wie[br]Carl Sagan so treffend sagte: 0:04:17.211,0:04:21.730 "Wir sind alle Sternenstaub."