Wie der Fisch im Wasser!
Ballone und Luftschiffe schwimmen im Luftmeer wie Fische im Wasser. Flugzeuge müssen sich bewegen, um oben zu bleiben – Ballone und Luftschiffe nicht.
Das liegt daran, dass der Druck im Wasser / in der Luft umso größer wird, je mehr Wasser / Luft man über sich hat, also je weiter unten man ist. Das Wasser / die Luft drückt dadurch etwas weniger auf die Oberseite als auf die Unterseite – dieser Unterschied trägt den Fisch / den Ballon.

Vor 2000 Jahren entdeckt
Schon vor über 2000 Jahren hat der berühmte griechische Physiker, Mathematiker, Erfinder Archimedes herausgefunden: Ein Gegenstand schwebt im Wasser, wenn er das gleiche Gewicht hat wie die Wassermenge, welche er verdrängt hat (d.h. deren Platz er eingenommen hat):Ist er leichter als das verdrängte Wasser, dann steigt er; ist er schwerer, dann sinkt er.

Aber wie soll das denn funktionieren???
Luft ist doch so leicht!
Der Trick: Der schwere Gegenstand – der Ballon – wird mit einer großen Menge von einem  Gas gefüllt, das viel leichter ist als die Luft, z.B. mit Wasserstoff oder mit Helium. Oder auch mit heißer Luft, die leichter ist als kalte Luft.

Damit erreicht man:
1. Der Ballon verdrängt sehr viel Luft, weil er so groß ist, und

2. der Ballon wird leicht, weil sich sein Gewicht aus dem Gewicht der Ballonhülle mit Ballonkorb und allem Zubehör, dem Gewicht der Insassen, aber vor allem dem Gewicht der großen Menge des superleichten Gases zusammensetzt.

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Damit wäre Archimedes zufrieden:
Der Ballon hat nun das gleiche Gewicht wie die Luft, welche er verdrängt hat.

Er schwebt!

Ein paar interessante Zahlen:
Ein Kubikmeter Luft wiegt bei einer Temperatur von 20 °C etwa 1200 g *,
bei einer Temperatur von 100 °C aber nur 930 g.
Ein Kubikmeter Wasserstoff wiegt bei einer Temperatur von 20 °C sogar nur etwa 84 g, und ein Kubikmeter Helium etwa 166 g.
(Diese Werte gelten in der Nähe der Erdoberfläche.)

Daraus kann man folgern:
> Mit Wasserstoff oder Helium kann man das Gewicht eines Ballons samt seiner Insassen und allem Zubehör eher ausgleichen als mit heißer Luft, also:
> Heißluftballons (der bunte Ballon im Bild) muss man viel größer bauen als Wasserstoffballons (der weiße) !