自然界的宏观和微观：（推荐值得一看）从十亿光年到一飞米繁昌新港 高光明

从十亿光年到一飞米从十亿光年到一飞米 光年 光走一年的路程 光速 它是速度公认的极限 每秒 299792458 米 能在眨眼间绕地球七圈半 看见么 就这么快的光 让 他跑吧 跑个一年 所度量出来的距离就是一光年了 现在各位把鼠 标移到屏幕的左 下角 点 开始 程序 附件 计算器 都来动手算算它 这一年是 31536000 秒 一秒跑 299792458 米 乘 出来就 9454254955488000 米 约等于十万亿公里吧 你说什么 简直 天文数字 废话 天文上的数字当然得是天文数字啦 但这 也仅仅只不过是 一光年的长度 当我们看到十亿光年以外的星星时 映入我们眼帘的那束星光已 经在茫茫宇宙间飞奔了十亿年 换句话说 我们现在看到的仅仅是它 十亿年之前的样子 现在的它究竟如何我们只有再等待十亿年才能看 到 不寒而栗 普遍认为宇宙诞生到现在有 150 亿年 所以我们可能观察到的最 广阔宇宙空间的直径只可能在 150 亿光年这样的范围之内 150 亿光年 远的地方的光被我们看到时已经在宇宙间穿越了 150 亿年 那是宇宙 诞生时的影像 下面这张图是在十亿光年这样的数量级下观测宇宙 上面的每一 个象素点所表现的事物都是无比古远的 1 亿光年 现在我们把视野缩小 10 倍 宇宙看起来还是空空如也 星 光 点点 可是 那些点点斑斑的真的是星么 1000 万光年 把眼光再降低一个数量级 那些点点看起来依然象是星星哦 100 万光年 近些 再近些 什么呀 这么面熟 这就是你所说的 星星 么 是星星 一堆星星 我们管它叫银河系 10 万光年 这是银河系 我们的家园 来个特写 茄 子 在 10 万光年这样的数量级下 我们就看见了整个的银河系 事实 上 银河系的直径就是十万光年 真有哪位能发明个跟光速一边快的 飞船 从银河系的这边飞到对面 来个大吊角 就要十万年的时间 在这样漫长的旅程来看 人生不过朝生暮死 蜉蝣一般 但这只 是对相对于银河系静止的观测者而言 船上的人员感受到的 旅程其实 只有数分钟 相对论呀 深了去了 1 万光年 夏 夜在内蒙的草原上 平生第一次如此清晰的看见了银河 一条 黯淡的光带横亘夜空 由此就能够大致估计出我们的位置 如果把银 河视为一个巨大的扁盘子 饥饿者 也可把它视为大饼 麻酱白糖的 我们就是应该在这张扁盘子的平面上 否则如果不是这样的话 我们高于或低于它 那么看到的夜空就会显得一半亮一半 暗 而不是 象现在这样银河光带般亘在天幕中 星星比较均匀地分布两侧了 事实上现代研究也得出这种结论 我们的太阳系位于银河系螺旋 翼内侧的边缘 距离银河系中心大约 2 5 万光年 于是 我们把视野 收回到 1 万光年的数量级 聚焦在银河系若干触角般螺旋翼中的一条 上面 1 千光年 密密麻麻 100 光年 再近点 还是密密麻麻 10 光年 又是密密麻麻 1 光年 等等 这是什么 1 万亿公里 再走近十倍依然雾气昭昭的一团 到底是什么嘛 1 千亿公里 这回看清楚了吧 原来是太阳系 我们在密密麻麻的星星中跋山 涉水 翻山越岭认出了它 不易呀 100 亿公里 放大十倍来观察以繁星为背景的太阳系 说是繁星 其实与太阳 最近的恒星 半人马座比邻星都是在 4 22 光年开外的 图中的亮点 仅仅只是背景上离得八丈远的星星呢 并不是太阳系的一部分 10 亿公里 数数看 下图里被蓝框子圈上的是谁的轨道 水 金 地 原 来是地球的轨道呀 1 亿公里 地球在哪里 1000 万公里 哦呦 大圈套小圈呢 月球围地球转的轨道 100 万公里 是什么 飞机 还是鸟 是超人 都不是 10 万公里 是地球 Home Sweet home 1 万公里 怎么会这么巧涅 从 10 亿光年一路看下来正对着的竟是美国 用一万 公里的视野看地球 这是神的视角 GoogleEarth 也能有这种效果 起始时对着的也是美国 1000 公里 如果我记得不错的话 地理课上教过 这是北美五大湖区中的密歇根 湖 框住的城市就是芝加哥 100 公里 不看不知道 世界真奇妙 芝加哥鸟瞰 并由此开始了我们人类所能 够理解的数量级 开始了我们熟悉的世界 10 公里 密密麻麻 房屋 湖边的房屋 小二 上瓶啤酒 哥几个先喝着 1 公 里 我有一所房子 面朝大海 春暖花开 100 米 呦 草地上这是什么呀 一坨 10 米 原来是一傻哥们睡得正香呐 1 米 醒醒嘿 都被偷窥啦还不知道呐 0 1 米 一米的十分之一 也叫分米 我们手所能把握的尺度 相信人类 所接触的大部分物体都是在这样一个数量级的 看看你的周围 键盘 鼠标 手机 杯子 碗 仔细一看这哥们手上的毛还挺重的 纯爷们 1 厘米 这是他手上的皱纹细部 兴许你放大了还没他细皮嫩肉呢 做好 准备 我们即将进入另一个陌生的领域 微观世界 1 毫米 手上的毛孔 可是 汗毛呢 晕 100 微米 再放大十倍 依稀可见皮肤的组织结构 我是学生物的 以前老 看 见怪不怪了 10 微米 一个细胞的数量级就是 10 微米 当然这只是一般来说 插句嘴 世界上最大的细胞是鸵鸟蛋 它是一个单独的卵细胞 数量级是分米 级的 厉害吧 1 微米 疑似生物课上学过的细胞核膜 细部 0 1 微米 一看这么高度螺旋的结构就知道是染色体了 底下的洋文说 但 凡人类的细胞 里面都会有 23 对染色体 46 条 100 埃 埃是一种长度单位 指 10 的 10 次方米 用字母 A 顶上加个 小圆圈来表示 100 埃的数量级就能度量某些有机大分子的物质了 看到这个规则的等距双螺旋结构 我想你一定能够脱口而出了 没错 这种物质就叫做脱氧核糖核酸 也就是常说的 DNA 分子结构清 晰可见 1 纳 米 我们管 10 的 9 次方米叫一纳米 现在为材料科学炒得火热的纳 米技术就是说很多物质精细到纳米级后将表现出很多在常规数量级上 所表现不出的性质来 在纳米这样的数量级下 我们连原子都可以数 清了 因此 纳米级又叫原子级 下图是组成 DNA 分子的原子们 它们以共价键和氢键彼此结合成 庞大的有机分子 生命就在这种复杂的结合中得以体现 敬礼 1 埃 上过中学的就都应该知道 原子是由原子核和电子组成的 下图 中所表示的是密布的电子云 我们能看到原子核外围的电子云比较浓 所 谓电子云 其实并不是说一个原子拥有无数个电子 象云雾般 的弥漫四围 每个原子拥有的电子数都是固定的 有数的 具体依元 素种类而定 这些电子行踪飘忽不 定 在原子核外部乱窜 一个电子 无数法身 就把这些电子 团团转 的特点用电子云来形容了 离核 近的地方出现的几率大些 云就密 离核远的地方出现的几 率小些 云就稀 10 皮 米 原子核外围的浓密电子云 仿佛又回到了浩瀚无边的宇宙 这样 来看每个原子都像是个小宇宙 我们的世界就这样的周而复始着 不 寒而栗着 1 皮米 穿过最浓的电子云 发现更近核的地方反倒清净 原来离得远了 要吸引 离得近了也会排斥呢 保持一个最佳的距离才好 挺象搞 对象呦 什么 你说电子阴性 原子核阳性 异性相吸 应该越近核越密 才对 别逗了 真要那样越近越吸 越吸越近 电子还不都撞到核上 去 最后谁也动弹不得 可是为什么不是这样呢 国家机密 就不告诉你 吼吼 下图框中的斑点就是原子核 0 1 皮米 走近点 这就是传说中的原子核了 10 的 12 次方米叫做一皮米 在 0 1 皮米的数量级下看原子核就可以看出很多个球球来 它们是带 正电的质子和不带电的中子 10 飞 米 原子核的特写 1 飞米 10 的 15 次方米 质子 也可能是中子 的细部 乱七八糟一大片 未知的结构 未知的领域 那里属于上帝 0 1 飞米 无语 翻译出图片下