Bir kapının kolunu tuttuğunuzda, arkadaşınızla el sıkıştığınızda ya da köpeğinizi okşadığınızda elinizde oluşan his, elinizi oluşturan atomlarda bulunan elektronlarla kapının kolundaki, arkadaşınızın elindeki veya köpeğinizin tüylerindeki atomlarda yer alan elektronların birbirlerinden etkileşiminden başka bir şey değildir. Soğuk bir havada dışarı çıktığınızda esen ve yürümenizi zorlaştıran şiddetli rüzgar, havada büyük bir hızla uçuşan atomların size yaklaşıp, sizi oluşturan atomlara çarpmasıdır. Bir sıvının kaynaması ise, içindeki atomların sıcağın etkisi ile hızlı hareket etmesidir. Kısacası, evrende var olan küçük büyük herşey atomlardan ve atomların hareketlerinden oluşmuştur.
Atomu mucizevi kılan, olağanüstü küçüklükteki boyutu ve sahip olduğu özelliklerdir. Bir atomun çapı milimetrenin milyonda biri kadardır. Bu büyüklüğü daha iyi anlayabilmek için şu örneği verebiliriz: 100 milyon atomu yan yana koyduğunuzda elde edeceğiniz uzunluk sadece bir santimetredir. Elinizde tuttuğunuz kitabın ise tek bir sayfası yaklaşık 1 milyon atom "kalınlığındadır."1 Bu olağanüstü küçük boyuttaki mucizenin, evrendeki istisnasız "herşeyi", devasa yıldızları, gezegenleri, dağları, denizleri meydana getirdiğini bilmek ise buradaki mucizeyi ve olağanüstülüğü daha açık bir şekilde sergilemektedir.
Boyutları böylesine küçük olan atom hakkında bir başka şaşırtıcı gerçek ise, sahip olduğu bu küçük hacmin oldukça büyük bir kısmının boşluktan meydana gelmesidir. Atomun %99,9999999'u boşluktur. Geri kalan %0,1'den daha az kısmını ise atom altı parçacıklar olarak nitelendirdiğimiz proton, nötron ve elektronlar oluşturur. Nötron ve proton atomun içinde kenetlenmiş durumdadırlar ve çekirdeği oluştururlar. Çekirdeğin hacmi, atomun hacminin 10 milyarda biri kadardır. Elektronlar ise bu çekirdeğin etrafında hiç durmaksızın dönerler. Elektronlar öylesine küçüktürler ki, varlıkları elektron mikroskobu altında bir toz bulutundan başka bir şey değildir. Kütleleri, protonun kütlesinin 1/1840'i kadardır. Bu sayıyı daha iyi anlamak için küçücük bir noktayı 1840 parçaya böldüğünüzü düşünün. İşte elektron bu parçaların herhangi birinden çok daha küçüktür, çünkü proton görebildiğimiz tek bir noktadan milyonlarca kat daha az bir kütleye sahiptir. Bu durumda bahsettiğimiz alemin ne kadar küçük olduğu daha iyi anlaşılabilmektedir.2
Atomun dolu olduğu belirtilen kısmı işte bu kadar küçük parçacıklardan oluşmaktadır. Dünyanın en yüksek binalarından biri olarak kabul edilen New York'taki ünlü Empire State binasındaki atomların içindeki boşlukları kaldırmak mümkün olsaydı, geriye bir kutu şekerden daha küçük bir madde kalırdı. Buna karşın kütlesi değişmezdi ve bu küçük kutuyu en güçlü vinçler bile kaldıramazdı.3
Atomun içindeki boşluğu kaldırdığımızda atomun kütlesinin değişmemesinin nedeni, atomu oluşturan tüm yoğunluğun çekirdekte ve elektronda toplanmış olmasıdır. Bu nedenle çekirdek ve elektron her ne kadar atomun yalnızca %0,1'lik bölümünden daha küçük bir alanı kaplıyor olsa da, müthiş bir güce sahiptir.
Bir atom küçük olabilir. Bir santimetrenin sadece milyarda biri kadar bir çapa sahip olabilir, ama atom altı parçacıklar atomdan yüzbinlerce kez daha küçüktür. Atomun tamamına yakını da "boş"tur. Bir atom çekirdeğinin bir pirinç tanesi ile aynı boyutta olacak şekilde büyütüldüğünü düşünün. Bu durumda atomun büyüklüğü bir futbol stadyumu ile eş değerde olacaktır ve elektronlar ise tribünlerin etrafında uçuşan minik toz zerreleri olacaktır. 20. yüzyılın başlarında İngiliz fizikçi Sir Arthur Eddington bu gerçeği şu şekilde ifade etmiştir:
Bir masada oturuyorum ve bu yazıyı yazıyorum. Ancak bu "gerçek" masayı tarif ettiğimde, bilim dilinde benim anladığım, bunun bir "hayalet" olduğudur. Bu masa aslında, büyük bir kısmı boşluktan oluşan atomlardan meydana gelmiştir.4
Fizikçi ve psikolog Peter Russell söz konusu %0.0000001 maddenin ise bildiğimiz anlamda madde olmadığını şöyle açıklamaktadır:
Kuantum teorisinin gelişmesiyle fizikçiler atom altı parçacıkların dahi katı madde olmaktan uzak olduklarını keşfettiler. Aslında madde bile sayılamazlar, en azından bildiğimiz madde değiller. Tam olarak ayrıştırılamazlar ve ölçülemezler. Genellikle parçacıktan daha çok radyo dalgalarını andırırlar. Kesin bir yere sahip olmayan, ama var olma potansiyeli olan belirsiz bulutlar gibidirler. Madde dediğimiz şey her ne ise, eğer varsa da çok az bir maddeye sahiptir.5
Fizik profesörü ve Max-Planck Fizik Enstitüsü Başkanı Hans-Peter Dürr ise "madde maddeden yapılmamıştır"6 sözleriyle bu gerçeği açıkça ifade etmektedir.
Özetlemek gerekirse, biz her ne kadar dokunduğumuz maddeyi sert olarak algılasak da, maddenin temelinde bu sertliği, katılığı sağlayacak bir malzeme bulunmamaktadır. Maddeyi oluşturan atomlar boşluklardan ve enerji dalgalarından meydana gelmektedir.