🏫 ♦️ 🤙🏽 微观世界之旅 🎷 👆🏼 👨🏿‍⚖️

在上一篇文章中，我们讨论了大数。可以说，我们踏上了通往无限的旅程，当我们接近Graham Number时，我个人感觉只是多了一点，我们会用手触摸它。今天，我为您提供了另一个旅程。这次是在微型世界中-小物体的世界。如此之小，以至于我们考虑的所有因素中，沙粒将是最大的。我必须马上说这篇文章不是关于物理学的。我们不会谈论量子效应，不确定性原理和弦论。我不是物理学家（但是，我认为您是根据我之前的文章理解的）。这篇文章是关于数字，规模和美丽的。欢迎。

但是我们将从完全不同的角度出发。在开始探索事物的深处之前，让我们睁开眼睛。在我看来，宏观尺度仍然比微观尺度更好。受过良好教育的读者或多或少地幻想着宇宙中的距离有多大。例如，众所周知，距月球平均约40万公里，距太阳约1.5亿，距现在流行的冥王星（无望远镜无法看到）约60亿，距最近的半人马座Proxima Centauri（距今也不可见）-40万亿，距仙女座星云最近的大型星系约25亿分贝（但在没有任何仪器的情况下才明显可见），最后到可观察到的宇宙的郊区（无论它们是否可见-讨论点）-130六十亿。当然令人印象深刻，但我们都喜欢太空新闻，并且坦率地说，在深处某个地方已经对宇宙非常非常大这一事实感到不满。尽管所有这些“ quadri-”，“ quinti-”和“ sexty-”之间的差异虽然相差千倍，但看起来并没有那么大。微观世界是另一回事。可能有太多有趣的事情隐藏在他里面，因为他根本无处可容纳。因此常识告诉我们，这是错误的。

尝试回答这样的问题。如果我们在对数刻度的一端留出宇宙中已知的最小距离，而在另一端留出最大的距离，那么中间将是什么呢？这个“平均”距离是多少？如果您只是考虑了星系和恒星，那么可能会认为它应该足够大，因为宇宙是如此之大。但实际上，该距离约为0.1毫米。对不对？在这个非常微观的世界中发生了非常莫名其妙的事情，因为它超过了整个宇宙的大部分。因此，让我们从0.1毫米的沙粒大小开始。

沙粒是我们用肉眼仍能看到的最小物体之一。连续放置100粒沙子，将其放在人的手指的指甲上。一万粒沙-现在我们面前有一米。如果将它们“并排”放置在地球的赤道上，那么我们需要4000亿片。只是。您是否认识到所有这些沙粒都可以装在一个大袋子中，但根本不能装在一个大袋子中，它的重量只有一吨左右？

我们还有什么很难考虑的？人的头发。人们的头发有所不同，但平均厚度为50-70微米，即每毫米15-20微米。为了规划到月球的距离，它们将需要8万亿个头发（当然，如果不将它们折叠成纵向，而是将其折叠）。由于一个人的头上大约有10万根头发，因此，如果您从整个俄罗斯人口中收集头发，那么这对月亮来说绰绰有余，甚至可以保留下来。

我们进一步前进-进入肉眼已经看不见的物体的世界。菌。它们的大小可以变化10倍-从0.5到5微米（尽管有独特的标本，最大尺寸为1毫米）。因此，在人类头发的厚度上，它们将适合100厘米，最多一厘米-最多2万枚。如果将平均细菌的大小增加到可以舒适地容纳在我们手掌中的大小（10万次），头发将变厚5米。顺便说一下，整个quadrillion细菌生活在人体内，它们的总重量为2千克。停一会儿，想一想你有多少细菌。实际上，它们比身体自身的细胞更多。因此，很有可能说一个人就是这样的一种有机体，它由细菌和病毒组成，并散布着其他东西。

病毒。我可以很容易地承认，对于某些人来说，它们似乎与细菌大致相同-我本人有时会使用这些词作为同义词。病毒的大小甚至比细菌大得多-几乎是十万倍。如果人们是这种情况，那么他们将从1厘米增长到1公里，并且他们的社交互动将成为一种奇观。但是总的来说，病毒比细菌小。最常见品种的平均长度为100纳米或10 ^-7度。如果我们再次执行近似操作，以使病毒变成掌形，那么细菌的长度将为1米，头发的厚度为50米。

顺便说一下，正是在这种规模上，我们正在接近无法在光学显微镜下辨别的尺寸。这就是为什么。可见光的波长为400-750纳米，根本不可能看到小于此值的物体（除非您施加一些技巧，例如使它们发光）。试图照亮物体，波浪只会绕过它而不会被反射。有时他们问原子是什么样子或它是什么颜色。。很久以前，在我看来，要回答这个问题，您只需要通过显微镜观察，如果放大倍数不足，则再取一个并附加到第一个，然后一次又一次，直到获得明亮清晰的图像为止，显然会有某种形式和某种颜色（是的，我很小，对我来说似乎是个好主意）。实际上，原子没有任何形式。一点都没有。并不是因为我们的显微镜不够好，而是因为原子的大小小于“可见性”这一概念所存在的距离……对我来说，注意到这一点似乎很重要，因为所有进一步的插图都可能只是图片，并不能真正反映出相关物体的形状。

回到病毒。如果我们再次将人发的粗细进行比较，那么大约500根中等大小的头发将适合在那里。下次查看汤中的头发时，请想象一下，周围有1.5千种病毒的绕舞过程。在全球范围内，可以密集放置400万亿病毒。许多。这样的距离（以公里为单位）要经过40年。但是，如果将它们放在一起，它们就很容易放在您的指尖上。只是。

通常，在纳米尺度上，有许多不同的有趣对象，但是我们仅关注那些名称广为人知的对象。因此，我们的下一站是分子。例如，一个宽度为3 x 10 ^-9的DNA分子仪表。也就是说，增加一百万倍，其宽度将等于3毫米，如果是十亿分之三米（另一方面，如果仅摄取十亿个分子，那么即使没有眼镜，它们也将不可见）。因此，DNA分子比普通病毒小几十倍。尽管这并不完全是诚实的，但我们正在比较宽度（DNA）和长度（病毒）。但是都一样，这里的比率大致相同。让我们以水分子进行比较。它的大概大小是3 x 10 ^-10米。在一杯由这种分子组成的水中，有10亿万万美元-从我们到仙女座星系大约几毫米。在空气的一立方厘米中，分子为30亿五千万亿（主要是氮和氧）。

已知分子是由原子组成的，它们的大小相当。例如，碳原子的直径（地球上所有生命的基础）的直径为3.5 x 10 ^-10米，即比水分子稍大。氢原子小10倍-3 x 10 ^-11米。当然，这还不够。但是多少呢？触动任何（健康的）想象力的事实是，最小的，几乎无法区分的盐粒包含1千亿个原子。我不是说粗盐带有大的，清晰可辨的颗粒，而是细盐-盐瓶中的那种。有时，尝试挑出其中一个，看着灯对自己说：“ qui nti-lli-on”（顺便说一句，这是10 ¹⁸）让我们回到我们的标准比例，并放大氢原子，使其舒适地握在手中。这样，病毒的大小将达到300米，细菌将达到3公里，头发将变厚150公里，即使在躺着的时候，头发也将超出大气层（并且可以到达月球的长度）。

我们深入了一步。从足球场的大小到位于其场地中央的蜜蜂的大小，如此小的“台阶”可立即达到4个数量级。粒子。应该立即说，在这样的规模上，规模的概念是相当武断的。如果我们在谈论基本粒子，那么我们已经必须考虑我们使用的是量子模型还是经典模型。所谓的“经典”电子直径是5.5飞米或5.5每10 ^-15仪表。质子和中子的尺寸甚至更小，总计约为1.5飞米。具有讽刺意味的是，质子比电子重1,836倍-仅此一点就可以说明上述尺寸的惯例。一米内的质子数与地球上的蚂蚁数几乎相同，尽管我不确定这两个值是否以某种方式相互关联（就个人而言，不仅让我感到震惊的是，质子是如此之小，而且蚂蚁具有我们太多了。我们使用已经熟悉的增加。质子很方便地位于我们的手掌中，然后平均病毒的大小将等于7,000公里（顺便说一句，从西到东，几乎像整个俄罗斯一样），头发的厚度将是太阳的2倍。

您难道不认为仅此而已吗？是的，我们听到了一些关于夸克的信息，但是很难说出它们的大小。据推测，他们是介于10之间^-19 - 10 ^-18米。最小的直径-真正的夸克-直径为10 ^-22米（让我们用引号引起这个字词来提醒您上述内容）。有中微子之类的东西。看你的手掌。太阳发出的万亿个中微子每秒都会飞过它。而且您不能将手藏在背后。中微子将很容易穿过您的身体，穿过墙壁，穿过整个星球，甚至穿过一层1光年厚的铅。中微子的“直径”是10 ^-24米-这个粒子比真正的夸克小100倍，比质子小10亿倍，或者比霸王龙小10 sept倍。霸王龙本身小于整个可观测宇宙的次数几乎相同（更确切地说，直到灭绝为止，它一直较小）。如果增加中微子以使其达到橙色的大小，那么即使一个质子也将比地球大10倍。像这样。

现在，我衷心希望以下两件事之一能打击您。选择其中任何一个并享受。首先，我们可以走得更远（甚至可以对在那里发生的事情做出一些有意义的假设）。第二个问题-但是同时，不可能无休止地进入物质深处，很快我们将陷入僵局。您认为以下哪种说法更令人惊讶？就个人而言，我可能还有第二个。如果要从中微子算起，那仅仅是为了达到这些相同的“死角”大小，我们还必须再降低11个数量级。也就是说，这些大小比中微子小1000亿倍。顺便说一句，相同数量的沙子比我们整个星球小。如果您不满意，那么我就是不知道您能说什么...

所以，尺寸10 ^-35米，我们正在等待一个奇妙的概念，例如普朗克长度-现实世界中可能的最小距离（就现代科学中普遍认为的距离而言）。量子线仍然生活在这里-从任何角度看，物体都是非常出色的（例如，它们是一维的，没有厚度），但是对于我们的主题，重要的是，它们的长度也必须在10 ^-35米以内。让我们最后一次进行标准的“放大”实验。量子线变成方便的大小，我们像铅笔一样将其握在手中。在这种情况下，中微子将比太阳大7倍，而氢原子将是银河系的300倍。

最终，我们来到了宇宙的结构-空间的尺度变得像时间，进入太空的时间，以及其他各种奇怪的事情发生了。没有更多的东西了（可能）……

好吧，我希望您对此感兴趣，并且如果您阅读这个地方，您不会后悔所花费的时间。如果是这样，那么不要太懒惰地转到下面的链接，您可以看到所有相同的内容，并且更多，而仅仅是在图片中以及真实的微观和宏观物体的比例。

如果您发现我的文字中有任何错误，请在评论中写上。我将很乐意更正此文本，以使其更准确地反映我们周围的现实，如此令人惊奇且多样化。

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