Was hat die kleinste Dichte?

Die Frage nach der geringsten Dichte ist nicht pauschal mit “Wasserstoff” zu beantworten, obwohl er unter den Elementen in gasförmigem Zustand die geringste Dichte aufweist. Es gibt Stoffe und Zustände, die eine noch geringere Dichte besitzen. Um die Frage präzise zu beantworten, müssen wir differenzieren:

Elemente:

• Bei den Elementen unter Normalbedingungen (Raumtemperatur und Atmosphärendruck) hat tatsächlich Wasserstoffgas die geringste Dichte.

Gase im Allgemeinen:

• Auch hier liegt Wasserstoffgas vorne. Allerdings ändert sich die Dichte von Gasen stark mit Druck und Temperatur. Bei extrem niedrigem Druck kann die Dichte jedes Gases sehr gering werden.

Heißluftballons und Aerogel:

• Heißluft hat eine geringere Dichte als kalte Luft. Das Prinzip des Heißluftballons basiert darauf. Die Dichtedifferenz erzeugt den Auftrieb.
• Aerogele sind extrem leichte Feststoffe mit einer sehr porösen Struktur. Sie bestehen zu einem Großteil aus Luft und können Dichten erreichen, die nur wenig über der von Luft liegen. Manche Aerogele haben sogar eine geringere Dichte als Wasserstoffgas unter Normalbedingungen.

Interstellares Medium und Vakuum:

• Im Weltraum, insbesondere im interstellaren Medium, befinden sich extrem verdünnte Gase mit extrem geringer Dichte. Hier sprechen wir von nur wenigen Teilchen pro Kubikmeter.
• Ein perfektes Vakuum, also ein Raum völlig ohne Materie, hätte per Definition die geringste Dichte – nämlich Null. Ein perfektes Vakuum ist in der Realität aber nicht erreichbar.

Fazit:

Die Aussage, Wasserstoff habe die geringste Dichte, ist vereinfachend und nur unter bestimmten Bedingungen korrekt. Aerogele, extrem verdünnte Gase im Weltraum und das (theoretische) perfekte Vakuum weisen noch geringere Dichten auf. Die Dichte eines Stoffes hängt stark von Temperatur, Druck und Aggregatzustand ab. Daher muss die Frage nach der geringsten Dichte immer im Kontext dieser Parameter betrachtet werden.