Die Frage stammt von einem Schüler der siebten Klasse der Smithton Middle School.

A: „Ein Elektron ist sowohl eine Welle als auch ein Teilchen. Man kann nicht genau sagen, wo es sich gerade befindet, aber man kann es sich als eine Wolke um das Atom vorstellen“, sagt Jason Cooley, Professor für Biochemie an der Universität von Missouri. Die Elektronen befinden sich in verschiedenen Niveaus – Orbitalen – die den Kern umgeben. Die Elektronen können sich an jedem beliebigen Punkt in ihrem Orbital befinden. Die Orbitale können als Kugel, als Lappen – die an den kleinen Enden wie zwei zusammengedrückte Kürbisse aussehen – oder in Form eines Doughnuts um den Kern herum geformt sein.

Atome bestehen aus drei Hauptkomponenten: Elektronen, Protonen und Neutronen. Protonen und Neutronen bilden den Kern in der Mitte des Atoms. „Früher dachten wir, dass die Elektronen wie Planeten um den Kern kreisen“, so Cooley. „Aufgrund von Experimenten, die später durchgeführt wurden, sehen wir das nicht mehr so. Heute wissen wir, dass die Elektronen nicht wie Planeten um die Sonne um den Kern kreisen. Wegen der Einfachheit dieses Modells wird dieses Missverständnis heute jedoch häufig im naturwissenschaftlichen Unterricht gelehrt.

Alle Materie besteht aus Atomen, die größtenteils aus Energie bestehen. Wenn man Energie hinzufügt, können sich die Elektronen auf ein höheres Orbitalniveau bewegen und dann wieder zurück, wenn die Energie wieder normal wird. Dadurch verändert sich die Materie und ihr Zusammenspiel mit der benachbarten Materie. Cooley schlussfolgerte: „Es läuft darauf hinaus, dass alle Materie und Chemie auf die eine oder andere Weise mit dem Austausch von Energie zu tun hat.“