Waarom is er zoveel meer koolstof dan goud in het heelal, en waar komen deze stoffen vandaan? Op deze vraag zal je hopelijk een antwoord hebben gekregen na het doornemen van deze sectie over de bouwstenen waarvan alles wat er in het heelal aanwezig is, gemaakt is. Als we deze elementaire bouwstenen goed begrijpen kunnen we hun eigenschappen nuttig gebruiken voor verdere technologische ontwikkelingen die dan kunnen leiden tot allerlei nuttige toepassingen. Alles dingen rondom ons, van de kleinste computerchip in je iPOD tot de allergrootste sterrenstelsels in het heelal, bestaan uit atomen. De studie van de eigenschappen en het gedrag van atomen heeft tot een aantal interessante en nuttige ontdekkingen geleid zonder dewelke de iPOD nooit zou zijn uitgevonden. In deze sectie leer je meer over de kleine bouwstenen waaruit de bomen in het bos, maar ook wijzelf en alles rondom ons, en zelfs de sterren die je aan de hemel ziet, zijn opgebouwd. !

Als je zou moeten zeggen hoe een appel er uit ziet, of hoe groot hij is in vergelijking met andere voorwerpen, of hoe hij zou bewegen als je hem omhoog gooit, dan zou dit weinig problemen stellen. Dit is vooral omdat een appel, zonder dat we ons hier echt van bewust zijn, afmetingen heeft van dezelfde orde van grootte als de meeste andere voorwerpen rondom ons. Het is voor ons gemakkelijk om bv. te denken aan een computer of een dier, of een andere persoon. Het is echter veel minder gemakkelijk om ons een voorstelling te maken van de afmetingen van dingen die heel groot of heel klein zijn in vergelijking met onszelf , zoals bv. één enkele zandkorrel of een berg. Dat is de voornaamste reden waarom het voor ons zo moeilijk is om ons een goed beeld te vormen van de afmetingen van bijvoorbeeld het heelal of van een atoom.

De gemiddelde straal van een atoom is ongeveer 10-10 m, tien miljard keer kleiner dan een meter, de typische lengteschaal voor de meeste dingen rondom ons. De afmeting van het sterrenstelsel waartoe wij behoren, de Melkweg, is dan weer ongeveer 1020 m, meer dan een miljard-maal-miljard keer, groter dan ons. Deze grote verschillen in afmetingen maken het een stuk moeilijker om te begrijpen hoe de zeer kleine en de zeer grote dingen in het heelal functioneren. Hun extreme afmetingen maken het ook moeilijk om waarnemingen (metingen) aan deze objecten uit te voeren om ze beter te leren begrijpen, en vereisen daardoor erg ingewikkelde apparatuur. Aparte atomen kan je waarnemen met een scanning tunneling microscoop. Werken met zo een apparaat is echter zoiets als een huis van legoblokken proberen te bouwen met bokshandschoenen. Het verschil tussen onze afmeting of lengteschaal en die van atomen zorgt er voor dat het bestuderen en manipuleren van atomen een echte uitdaging is. Voor de grote lengteschalen maakt de enorme afstand van tientallen miljoenen lichtjaren tot aan de volgende sterrenstelsels (één lichtjaar is de afstand die het licht, dat zich met een snelheid van ongeveer 300.000 km/s in het heelal voortbeweegt, in één jaar aflegt), het uitermate moeilijk om nauwkeurige waarnemingen te doen van deze ver verwijderde objecten en die vervolgens te interpreteren.
Om het werken met al die grote en kleine getallen wat makkelijker te maken werd een naamgeving opgesteld voor de verschillende grootteordes, die hieronder is weergegeven. Golflengtes bijvoorbeeld worden meestal weergegeven in nanometer (een miljardste van een meter), afstanden die we rijden met de auto dan weer in kilometer (duizend meter), en afstanden tot andere melkwegstelsels bijvoorbeeld in Megaparsecs (enkele duizenden lichtjaren).

Naam	het Getal	Prefix	Symbool
triljoen	1,000,000,000,000	tera	T
biljoen	1,000,000,000	giga	G
miljoen	1,000,000	mega	M
duizend	1,000	kilo	k
honderd	100	hecto	h
tien	10	deka	da
eenheid	1
tiende	0.1	deci	d
honderste	0.01	centi	c
duizendste	0.001	milli	m
miljoenste	0.000 001	micro	µ
miljardste	0.000 000 001	nano	n
triljoenste	0.000 000 000 001	pico	p

Je zou kunnen denken dat er, omwille van het enorme verschil in schaal, geen verband kan zijn tussen atomen en sterrenstelsels. Toch hebben wetenschappers de voorbije decennia vastgesteld dat we de processen die zich afspelen in sterrenstelsels en in de sterren niet volledig kunnen begrijpen zonder te weten welke de allerkleinste bouwstenen zijn waaruit ze zijn opgebouwd, met name de atomen en nog andere, kleinere deeltjes. Kernfysica is de wetenschap bij uitstek die met deze grote waaier van lengteschalen te maken heeft. Dit zal bijvoorbeeld blijken als we de sterren zullen bespreken en het belangrijke proces dat nucleosynthese heet en waardoor binnen in de sterren de verschillende elementen die we kennen, zoals bijvoorbeeld koolstof en goud, geproduceerd worden.
In wat volgt zullen we in meer detail uitleggen waaruit alles dat we rond ons zien is opgebouwd. >