Wilfried B. Holzapfel - Moderne Alchemie und der Stein der Weisen

Moderne Alchemie und der Stein der Weisen

Eine Reise durch die Welt der hohen Drücke

Wilfried B. Holzapfel

In großer Dankbarkeit für viel Verständnis und Geduld Traudl gewidmet.

Als Reisebrevier gestaltet für Marie, Helen und Max.

Moderne Alchemie und der Stein der Weisen

Wilfried B. Holzapfel

published by: epubli GmbH, Berlin, www.epubli.de

Copyright: © 2014 Wilfried B. Holzapfel

ISBN 973-3-8442-8054-8

Coverdesign: Wilfried B. Holzapfel

Inhalt

Prolog

Die Blüte der Alchemie

Was ist denn diese Quintessenz?

Moderne Alchemie

Unsere Erde

Eine Zustandskarte für den gesamten Kosmos?

Der Stein der Weisen

Heißes Eis

Schwarz-rot-goldener Schwefel

Schwarze Luft

Baupläne einfacher Kristalle

Landkarten: Vom Diamant zum Blei

Wird Stickstoff ein Metall?

Auf zur Sauerstoffgruppe!

Wenn Moleküle zusammenrücken

Jupiters Innenleben

Warum, warum, warum!

Bor und seine Familie

Tomografie der Erde - Viel heißes Eisen

Ein Blick ins Innere der Atome

Die weichen Kandidaten

Die Erdalkalimetalle, die Nachbarn der Übergangsmetalle

Die bunte Welt der Seltenen-Erd-Metalle

Ein bunter Teppich

Wie weich sind die Atome?

Die träge Masse in der Wissenschaft

Was heißt hier heiß?

Landkarten mit Profil

Ein schönes Tortenstück

Dank und Anerkennung

Anhang 1: Literaturzitate zu Strukturen und Phasenübergängen

Anhang 2: Gitterdynamik (im Web)

Anhang 3: Zustandsgleichungen (im Web)

Anhang 4: Thermodynamik der Phasenübergänge (im Web)

Anhang 5: Datensammlung zur Berechnung thermophysikalischer Eigenschaften der Elemente in weiten Druck- und Temperatur-bereichen (im Web)

Die weite Welt der Elemente

unter hohen Drücken

( United States of the Elements)

Am Anfang war ein "großer Knall",

der schuf den Wasserstoffim All.

Von vielen Hydrogengenannt,

bringt seine Masse erst zustand,

dass diese Welt

zusammenhält.

Auch etwas Heliumwar dabei

in diesem ersten Schöpfungsbrei.

Fusion und Explosion von Sternen

erschufen bald in frühen Fernen

der Elemente bunten Reigen.

Die Säule hier, sie soll euch zeigen,

dass die Gesetze der Natur

erzeugen Ordnung und Struktur.

Hier könnt ihr sieben Zyklen seh'n,

die das periodische System

der Elementestrukturieren

und acht Hauptgruppengenerieren.

Das sind die breiten Spalten hier!

In schmalen Spalten findet ihr

die Nebengruppen , die mit zehn

Elementenjeweils dann dazwischen steh'n.

In einem Sektor sich verbergen

ganz dicht gedrängt die "Seltenen Erden".

Das siebte, fast verborgene Band

verschwindet schnell im unteren Rand.

Die Elemente sind hier instabil!

Mehr an Details wär' wohl zu viel!

Denn schließlich zeigt euch die Figur

noch mehr aus der Elementstruktur.

Die Neugier kann ich hier nur wecken!

Den Rest, den könnt ihr selbst entdecken!

Vielleicht in einem schönen Buch?

Oder beim Internet-Besuch:

www.mog-group.de/Elemente

Helen,die Jüngere, fragt - wie so oft - ihre ältere Schwester, die schon viel von ihrem alten Alchemisten gelernt hat:

Marie, weißt du, was unser alter Alchemist mit der komischen Figur im Vorgarten eigentlich will? So einen ähnlichen Tannenbaum hat er ja auch schon in seinem Arbeitszimmer stehen und manchmal spricht er von seiner Säule der chemischen Elemente!

Marie:Nun ja, so ganz genau weiß ich das auch nicht, aber diese Figur ist wohl so was wie ein Globus aber für die Welt der Elemente, die unseren alten Alchemisten so interessiert. Der Herr Professor spricht da oft von seiner "Zustandssäule der Elemente". Besser gefällt ihm wohl noch seine englische Bezeichnung "United States of the Elements", und er versucht mir dann zu erklären, dass diese Figur für die Welt der Elemente wirklich so etwas wie ein Globus ist, der vor einer großen Reise in die Welt der hohen Drücke einen ersten Überblick liefert, ähnlich wie ein Globus der Erde, der die verschiedenen Länder der Erde auf einer Kugel zeigt, um auch hier einen ersten Überblick zu vermitteln. Auf einem Globus sind ja Meere, Länder, Flüsse und Städte nur ganz grob dargestellt, und wenn du mehr über ein einzelnes Land erfahren willst, brauchst du genauere Landkarten, Bildbände oder Reiseführer. Aber trotzdem gibt dir der Globus schon ein erstes grobes Bild. Du siehst, welche Länder zusammen passen, welche Länder in kalten oder warmen Zonen liegen und wo du Wüsten finden kannst. Genau so soll wohl diese "Welt der Elemente" eine gewisse Ordnung für die chemischen Elemente aufzeigen und dabei für eine Reise durch die Welt der hohen Drücke wirklich wie ein Globus die verschiedenen Landschaften so abbilden, dass wir eine Ordnung erkennen können, die es uns erlaubt, in dieser neuen Welt uns besser zurecht zu finden.

Helen:Das klingt aber doch recht kompliziert!

Marie:Weißt du, Physiker sind in mancher Hinsicht faule Leute. Stures Auswendiglernen behagt ihnen gar nicht. So meint unser großer Alchemist wohl auch, dass man sich viele Dinge viel besser merken kann, wenn man die Zusammenhänge erst einmal erkannt hat. Wie bei einem Glasperlenspiel mit tiefer verborgenen Spielregeln, die für einen einfachen Zuschauer nicht sichtbar sind, für den eingeweihten Spieler aber den ganzen Reiz des Spiels ausmachen, so sind die Regeln in der Natur auch große Leuchttürme, die immer wieder eine genaue Orientierung ermöglichen.

So sagte mir unser Alchemist einmal, dass die Zeit der großen Entdeckungsfahrten auf der Erde wohl vorbei sei. Die weißen Flecken auf dem Globus sind heute nur bekannte Eisflächen und keine "terra incognita", keine unbekannten Landstriche mehr. Mit Satellitenbildern kannst du dir bei Google jeden Platz auf der Erde ansehen! Aber dennoch gibt es andere Welten zu entdecken! Die Welt der hohen Drücke ist so ein Bereich! Ich glaube, mit den verschiedenen Bildern, die unser Alchemist gerade so zusammenstellt, möchte er uns auf eine Reise durch die Welt der hohen Drücke vorbereiten.

Helen:So einen Entwurf für ein Plakat, das ähnlich aussieht wie ein Periodensystem der chemischen Elemente, habe ich schon mal auf dem Bett neben seinem Arbeitstisch gesehen. Irgendwann wird uns der Herr Professor ja wohl mit einem langen Vortrag noch erklären wollen, was er alles in diesen Entwurf hinein gezaubert hat. Aber ich weiß schon, dass die weißen Stellen hier wie in früheren Landkarten unerforschte Bereiche bei den einzelnen Elementen in den Hochdrucklandschaften markieren, um uns schon vorab zu zeigen, dass es hier für junge Forscher noch sehr viel zu entdecken gibt! Zunächst können wir wohl nur die bunten Muster hier bewundern. Bei unserer Reise durch die Welt der hohen Drücke wird dieses Plakat dann aber immer wieder wie eine Weltkarte zur Orientierung dienen.