Teilchenphysik: Zahlen und SI-Präfixe

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Physik Teilchenphysik Anhang A: 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[Bearbeiten]

Wissen Sie wie man eine "1" mit fünfzehn Nullen nennt? Hier die wichtigeren der großen Zahlennamen:

Zahl Zahlenname Expontialschreibweise
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[Bearbeiten]

Sehr 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[Bearbeiten]

Sehr 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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