Das Gehirn des Menschen

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1 Das Gehirn des Menschen
Das komplexeste System, das wir im Universum bisher kennen. Ein Vergleich der Zahl der Atome im Gehirn mit der Zahl der Sterne im Weltall Eine Berechnung von Manfred Hanglberger ( 1

2 Der Vergleich mit den Sternen:
Die Zahl der Sterne in einer Galaxie wird auf durchschnittlich 100 Mrd. geschätzt ( = 1011), - wobei es viele größere und viele kleinere Galaxien gibt. 2

3 Galaxien im Weltall Die Zahl der Galaxien im Weltall wird ebenfalls auf ca. 100 Mrd. geschätzt: = = 1011 3

4 Die Zahl der Sterne im Weltall
100 Mrd. Sterne X 100 Mrd. Galaxien = X = 1011 X 1011 = 1022 = 10 Trilliarden = Sterne 4

5 Die Zahl der Atome im Gehirn: Zwei Berechnungsmöglichkeiten:
Vom Körper zur Größe der Zellen und zur Größe der Atome Vom Gewicht der Atome zum Gewicht des Gehirns Die biologische Berechnung Die physikalische Berechnung 5

6 Die Zahl der Atome im Gehirn
Das menschliche Gehirn wiegt ca – 1300 Gramm und hat eine Größe von ca. 1,2 - 1,3 Liter. Die Zellen haben eine durchschnittliche Größe von einem Hundertstel Millimeter. 1 mm3 enthält dann ca. 100x100x100 = 1 Mill Zellen 1cm3 enthält das Tausendfache: 1Milliarde Zellen 1,2 Liter = 1200 cm3 enthalten dann ca. 1,2 Billionen Zellen. Atome haben eine Größe von ca. 1 Zehnmillionstel mm (=10-7 mm = 1 Angström) Dann hat eine Zelle einen Durchmesser von ca Atomen und besteht aus = 1015 Atomen 1,2 Bill Zellen = 1,2x1012 Zellen 1,2x1012 x1015 = 1,2x1027 Atome = 1,2 Quadrilliarden Atome Ein biologischer Berechnungsweg 6

7 Die häufigsten Elemente im Körper des Menschen (Bei einem Körpergewicht von 70 kg) Daraus ist die durchschnittliche Atomgewichtszahl der Element im Menschen berechenbar: 14,14 Element Chem. Zeichen Atomgewicht Masse ca. Gewicht-% ca. Sauerstoff O 16 44 kg 63 Kohlenstoff C 12 14 kg 20 Wasserstoff H 1 7 kg 10 Stickstoff N 14 2,1 kg 3 Calzium Ca 40 1 kg 1,5 Phosphor P 31 700 g Kalium K 39 170 g 0,25 Schwefel S 32 140 g 0,2 Chlor Cl 35,5 70 g 0,1 Natrium Na 23 Magnesium Mg 24,3 30 0,04 Eisen Fe 55,85 3 g 0,004 7

8 Die Zahl der Atome im Gehirn
Ein Berechnungsweg über die Atomphysik Das Gehirn hat ein Gewicht von 1,2 – 1,3 kg Das Atomgewicht (1 Proton oder Neutron im Atomkern) beträgt kg = 1/ kg 1 kg Gehirn enthält also ca Kernteile: = Das durchschnittliche Gewicht der einzelnen Atome im Körper des Menschen beträgt: x14,14 Deshalb beträgt die Zahl der Atome in 1 kg Gehirn ca. 1027: 14,14 = ca. 7x1025 Bei 1,2 kg Gehirn: ca. 8,5x1025 = ca Durchschnittliche Atom-gewichtszahl der Atome im Körper des Menschen: 14,14 8

9 Der Vergleich: Sterne im Weltall: = ca. 10.000.000.000.000.000.000.000
Atome im Gehirn eines Menschen: = ca 9