Teilchenphysik: Zahlen und SI-Präfixe
Natürlich spielen in der Teilchenphysik - wie auch in den meisten anderen Naturwissenschaften - die Zahlen eine große Rolle. Da es hier oft zu sehr großen oder sehr kleinen Zahlen kommt, haben die Wissenschaftler spezielle Schreibweisen dafür eingeführt. Denjenigen unter den Lesern, welche mit diesen Schreibweisen noch nicht vertraut sind, soll dieser Anhang Aufschluss geben.
Große Zahlen ausgeschrieben
BearbeitenWissen Sie wie man eine "1" mit fünfzehn Nullen nennt? Hier die wichtigeren der großen Zahlennamen:
| Zahl | Zahlenname | Exponentialschreibweise |
|---|---|---|
| 1 | Eins | = 100 |
| 10 | Zehn | = 101 |
| 100 | Hundert | = 102 |
| 1.000 | Tausend | = 103 |
| 1.000.000 | Million | = 106 |
| 1.000.000.000 | Milliarde | = 109 |
| 1.000.000.000.000 | Billion | = 1012 |
| 1.000.000.000.000.000 | Billiarde | = 1015 |
| 1.000.000.000.000.000.000 | Trillion | = 1018 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000 | Trilliarde | = 1021 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000 | Quadrillion | = 1024 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 | Quadrilliarde | = 1027 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 | Quintillion2 | = 1030 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 | Quintilliarde2 | = 1033 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 | Sextillion | = 1036 |
| 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 | Sextilliarde | = 1039 |
Um die Zahlen numerisch zu schreiben, ohne zu viel Platz zu brauchen - und ohne die Nullen zählen zu müssen - verwendet man die Exponentialschreibweise. Dabei wird die Zahl als Potenz der Zahl 10 dargestellt. Dabei ist der Exponent (die Zahl die hochgestellt steht) also die Anzahl der Stellen der Zahl (das gilt allerdings nur für Potenzen von 10!). Um auch Zahlen darzustellen, die nicht eine Potenz von 10 sind, multipliziert man sie mit einem Faktor. Dabei wählt man den 10-Exponenten meist so, dass der Faktor genau eine Vorkommastelle hat.
Beispiele:
| 100.000 | 1,0 * 105 |
| 10.000.000.000 | 1,0 * 1010 |
| 1.230.000 | 1,23 * 106 |
| 12.300.000 | 1,23 * 107 |
Kleine Zahlen
BearbeitenSehr kleine Zahlen werden fast auf die gleiche Art geschrieben, wie man es mit großen Zahlen tut. Will man sie ausschreiben, so verwendet man dieselben Zahlwörter, streicht eventuell das "e" am Ende, fügt ihnen jedoch noch ein "stel" hinzu: Hundertstel, Tausendstel; Millionstel; Milliardstel...
Um sie in Exponentialschreibweise darzustellen, verwendet man dieselbe Methode, aber mit einem negativen Exponenten.
Beispiele:
| 0,00001 | 1,0 * 10-5 |
| 0,0000000001 | 1,0 * 10-10 |
| 0,000123 | 1,23 * 10-4 |
SI-Präfixe
BearbeitenSehr beliebt sind die Präfixe, die man jeder Einheit voranstellen kann. Sie sind im internationalen Einheitensystem (SI) festgelegt:
| Symbol | Name | Ursprung | Wert | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Y | Yotta | ital. otto = acht | (103)8 = 1024 | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | Quadrillion |
| Z | Zetta | ital. sette = sieben | (103)7 = 1021 | 1 000 000 000 000 000 000 000 | Trilliarde |
| E | Exa | gr. exa: über alles / gr. εξάκις, hexákis = sechsmal | (103)6 = 1018 | 1 000 000 000 000 000 000 | Trillion |
| P | Peta | gr. petanünnein: alles umfassen / gr. πεντάκις, pentákis = fünfmal | (103)5 = 1015 | 1 000 000 000 000 000 | Billiarde |
| T | Tera | gr. τέρας, téras = Ungeheuer / τετράκις, tetrákis = viermal | (103)4 = 1012 | 1 000 000 000 000 | Billion |
| G | Giga | gr. γίγας, gígas = Riese | (103)3 = 109 | 1 000 000 000 | Milliarde |
| M | Mega | gr. μέγας, mégas = groß | (103)2 = 106 | 1 000 000 | Million |
| k | Kilo | gr. χίλιοι, chílioi = tausend | (103)1 = 103 | 1 000 | Tausend |
| h | Hekto | gr. εκατόν, hekatón = hundert | 102 | 100 | Hundert |
| da | Deka | gr. δέκα, déka = zehn | 101 | 10 | Zehn |
| Einheit | 100 | 1 | Eins | ||
| d | Dezi | lat. decimus = zehnter | 10−1 | 0,1 | Zehntel |
| c | Zenti | lat. centesimus = hundertster | 10−2 | 0,01 | Hundertstel |
| m | Milli | lat. millesimus = tausendster | (10−3)1 = 10−3 | 0,001 | Tausendstel |
| μ | Mikro | gr. μικρός, mikrós = klein | (10−3)2 = 10−6 | 0,000 001 | Millionstel |
| n | Nano | gr. νάνος, nános und ital. nano = Zwerg | (10−3)3 = 10−9 | 0,000 000 001 | Milliardstel |
| p | Piko | ital. piccolo = klein | (10−3)4 = 10−12 | 0,000 000 000 001 | Billionstel |
| f | Femto | skand. femton/femten = fünfzehn | (10−3)5 = 10−15 | 0,000 000 000 000 001 | Billiardstel |
| a | Atto | skand. atten = achtzehn | (10−3)6 = 10−18 | 0,000 000 000 000 000 001 | Trillionstel |
| z | Zepto | lat. septem = sieben | (10−3)7 = 10−21 | 0,000 000 000 000 000 000 001 | Trilliardstel |
| y | Yokto | lat. octo = acht | (10−3)8 = 10−24 | 0,000 000 000 000 000 000 000 001 | Quadrillionstel |
Beispiele:
| 1 MHz | 1×106 Hertz |
| 1 nm | 1×10-9 Meter |
Vorsicht: im englischen Sprachgebrauch bedeutet "billion" eine Milliarde! So hieß z.B. der Beschleuniger in Kalifornien, mit dem das Antiproton entdeckt wurde, Bevatron, weil er Teilchen mit einigen BeV (d.h., einigen Milliarden eV) produzierte!
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