从10亿光年到0.1飞米

jiuding

十亿光年，是一个什么概念呢？
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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。
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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！

. [: ~! L) X3 A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！！！
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* N. l7 T( ~9 E. A2 R% M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。


  O& t+ T- ^: T+ z3 O1亿光年

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^_^


5 J+ w2 F4 O1 s3 z( S100万光年

近些，再近些。我靠！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。
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4 x: Y$ ~( W4 y+ C5 _10万光年
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这是银河系，我们的家园。来个特写，茄～～子～～～

) I. ?+ b! z# h0 O+ k3 @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！我靠，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。

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1万光年
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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。

/ n+ `; h9 s  Q, f6 E. D. k* }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。
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" A+ S/ z9 s$ \" R. R  Z+ r5 [1千光年
; e2 }- p' {% f! g
# ?( F+ d" D; U# ~1 ~密密麻麻！
" Y- i3 B) O& B3 l2 L2 C

$ m- g9 z. E, b/ J1 v5 E100光年

, t  }; P) V( g* m- ^. G再近点，还是密密麻麻！

- n7 S7 L5 h2 j$ H, s
' w; l, g0 T  C9 ]$ {2 @10光年
2 N! X$ S; [2 O9 }1 Z1 d
又是密密麻麻！
( z: U; d* f: P
) N7 z! y' E' j2 U$ [
1光年
* D& k; }2 [( {0 g$ v6 x/ ]
等等，这是什么？

+ a1 @  s/ F  S# v
/ m2 b8 [6 T! D1万亿公里

再走近十倍依然雾气昭昭的一团，到底是什么嘛？
) e' @( i9 C4 C$ }

1千亿公里

7 U' l, \, e) @+ S& x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！

' K# |7 V( \# u" L9 n- }
100亿公里
& D2 r7 r$ d$ j% ]+ [$ J
1 L) ?  y- D& v. S3 t) W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。
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: J, j$ C& N3 J
10亿公里
' q' Q' q9 l' C8 a7 A& [
  Y# j1 D& [- E7 B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！

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7 X: V) A# |( Z1亿公里
6 b. ^: c* w, M0 W- h: z
地球在哪里？
5 u# [5 Q8 Y4 C- r

' ~: ^" r4 X! [) k; |. d; T  b1000万公里
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( x7 e9 j2 _- Z- ]' [哦呦～～～大圈套小圈呢，月球围地球转的轨道。
' @. A: k% J7 t, Z( f
$ N( N* O( U! k* L
: J. g; S4 {* G  J3 n100万公里
+ f5 O5 S0 [/ C+ P
是什么？飞机？还是鸟？是超人？都不是……

1 a9 J: y3 M4 A% I* a' R& l
10万公里

+ q0 S6 w" O4 `' P3 l2 m/ d6 I# M是地球！Home，Sweet home。

9 D  m( u/ a5 M8 p0 E* L
5 m1 F* a3 h+ M  m1万公里

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。Google Earth 也能有这种效果，起始时对着的也是美国^_^
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1000公里
( r7 h; q1 t8 w0 z7 z
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。


" t9 U) _5 J  e3 @; T100公里

- E' h' y; G1 c, D4 S% E# w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


! D5 Y9 ]) z3 Z4 o4 K- z% g, q10公里

' r3 Q1 I7 ~9 D& G密密麻麻，房屋，湖边的房屋。小二，上瓶啤酒，哥几个先喝着^_^


' P, A$ @* e7 W& C3 C1 L# U1公里

; G* N/ Z% o2 m" M我有一所房子，面朝大海，春暖花开。
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$ y$ @& r1 e9 U- Q100米

7 m( ]( s% ?8 Q4 f呦！草地上这是什么呀，一坨？
* z5 S) o/ a9 {$ _+ m5 W
1 B7 [* z. u8 u8 `; B: K
2 `! [5 U) w# ~0 _! |$ s10米
6 u& J" x( O; D+ b, Z
原来是一傻哥们睡得正香呐。

" z; V* n* m1 k  @! l3 K
9 i5 [) _9 J$ U1 y! K* B& k1米
8 M: n* }' C  f
醒醒嘿，都被偷窥啦还不知道呐。
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3 \8 ~3 L. a: @2 ~( R( g. S/ i
0.1米

/ h4 ~# C7 B, `# q4 m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……
0 V+ T: b% a; g7 c$ g, P9 @: }仔细一看这哥们手上的毛还挺重的，纯爷们！
0 T0 o" s+ o7 E8 \- t
3 Q( l$ e5 Z0 M' R! }6 ~7 J
1厘米
' E! O% H8 K( J9 X  n3 G
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
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( @, L, A( ^- ]% j' i- N% r5 D; h+ q
9 a  k* n: S' d& P1毫米
& c) p7 k/ k% I, }& q% P
) H  L1 w" o9 t0 |+ I手上的毛孔。可是，汗毛呢？晕！
* f8 N. B8 H4 H% t  Y
. k! e6 [8 Z. Y: E& ^. n$ W
9 c# B) f( ?" o$ N. V' o100微米

' z! \; ?  a! E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。
- x$ m( \3 s+ G$ C
' u; }+ P; J# O& f2 N( d
! c* @; m, N; g! P- j10微米

) f! Y" @9 t+ q% V# o/ H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。
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1微米
3 m$ N/ w# u2 [2 D* ~; w疑似生物课上学过的细胞核膜，细部。


0.1微米
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* _( g- ~* u, I0 z: F0 O- n" b; g) x我靠，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）。

6 G$ G- e5 ?  \) a; r- p9 K
100埃

% x& l5 b' o& d' d& r" ^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。

, c) l8 _8 o5 P% r
4 w; s8 H4 h' D6 H+ z  I7 h6 R1纳米
' Z+ a$ w8 q* S' {& P/ Y4 p
4 d: `1 R1 p) T3 O7 i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！

; A/ J: q; x( g& P% i
% o& `- K7 j( }+ t, a. p1埃
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2 N  D" V% ]) O" T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。
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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……

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4 y% j3 P" {# S* |  y2 n1皮米
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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^_^）
2 x6 e2 O7 |4 m2 ?6 g1 k3 \5 t8 |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！
7 D, V- ~. h3 j1 p% K# O9 r# ^1 Z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。

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8 A1 A& s4 _: G* ^0.1皮米
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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。
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" z+ s" R4 w0 ]: N2 a8 z
/ h: [) C! P; ~* F+ t- D10飞米

: ^' ]& w+ Q1 `# [5 l# @9 J# |原子核的特写。
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1飞米（10的－15次方米）
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. H* ^: M6 M4 t! {$ X, {: X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

9 W9 @+ N0 F$ x* W6 t9 r) _5 J% f无语。翻译出图片下面的洋文作为收场吧，他说：一旦我们进入下一个层次，我们将会看到什么，我们又将会知道什么？
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