1. Atomistik – Quantenmechanik – Elementarteilchenphysik

Das 1. Kapitel widmet sich dem Aufbau der Atome. – Der Kern des Atoms ist von einer Elektronenwolke umgeben. Sie wird zweckmäßig in Form des klassischen Schalenmodells abgebildet. Hiermit lassen sich die meisten Erscheinungen auf atomarer Ebene, auch in der Chemie, ausreichend genau erklären, auch die Strahlung als Photonenstrom. Dadurch ist es möglich, sich von der Technik der Röntgenstrahlen, Halbleiter, Photovoltaik und des Lasers ein Bild zu machen. – Im Doppelspaltversuch wird die duale Natur des Lichts sichtbar, womit es gelingt, zum Konzept der Materiewelle vorzustoßen, also zum Kern der Quantentheorie, und damit zu Erscheinungen wie der Quantenverschränkung. – Dass sich die Teile des Atomkerns aus Quarks zusammensetzen, ist eine wohlbegründete Hypothese. Es gibt Teilchen, die die elementaren Kräfte vermitteln. Das Higgs-Teilchen vermittelt die Masse. Zur Erkundung der Teilchen bedarf es aufwändiger Geräte und Detektoren, ihr Prinzip wird am Ende des Kapitels vorgestellt.