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我們所處的世界如此美麗，也是如此神秘。古往今來，人們通過神話、藝術、科學從各個不同的角度去解讀，樂此不疲，充滿好奇。 要認識我們自己所處的物質世界，有微觀和宏觀的角度。相對而言，我們感官所及的世界是一個中觀的世界，其觀測的尺度限制在我們五官所能觸及的范圍之內，而借助科技的手段和思想實驗，我們所能理解和認識的微觀世界和宏觀世界，其尺度的大小超乎我們的想像。 在微觀的世界里，我們知道世間萬物都是由原子組成的，原子是由質子、中子、電子組成的，原子還有更小的組成單位，夸克。電子和夸克還可再分嗎？如果還可再分，又是由什么粒子組成的呢？就我們目前的認知水平來說，尚不可知。 米、毫米是我們日常所能最直觀認識的尺度單位。例如我們的身高大部分分布在1.5-2.0米，我們頭發(fā)的直徑大約是0.05毫米。 在微觀的物質世界里，我們最常使用的單位是納米（namometer，nm），1納米等于十億分之一米（10^-9米），其尺度相當于1根頭發(fā)徑向的5萬分之一。在1納米的長度上，只能排列幾個原子。有如下的尺度對比關系：病毒（100nm）→分子（0.1nm）→原子(0.1nm)→原子核（10^-5nm）→質子（10^-6nm）→夸克（＜10^-8nm）。 我們現(xiàn)在的工業(yè)技術已達到了納米級的水平，電子技術通常以納米來衡量組成芯片、電子線路或元件的細致程序，20納米制程工藝的約指甲蓋大小的芯片可以集成數十億個晶體管。 納米科技現(xiàn)在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技，人類正越來越向微觀世界深入，人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出，納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發(fā)展的一個重點，會是一次技術革命，從而將引起21世紀又一次產業(yè)革命。 在宏觀的世界，地有多大，天有多高？單位米、公里不再能夠滿足我們大尺度空間衡量的需要。在太陽系內我們用天文單位作為空間衡量的尺度，1天文單位也就是地球與太陽的平均距離，約為1.5億公里。這個空間概念我們可以想像一架常見的客機，其時速大約是885公里/小時，飛越此跨度的距離大約需要19.3年。太陽系直徑約為123億公里，平均82個天文單位。 在星系（如太陽系所處的銀河系）的大尺度空間內（每個星系擁有像太陽這樣的恒星有幾百到幾萬億顆），需要有更大的空間單位來衡量這個更大的尺度，我們以物質世界中運行速度最快的光在一年內所經過的距離作為空間單位，稱為光年，來衡量大尺度空間。1光年的距離約為9,460,730,472,580,800.8米，約9.46萬億公里(（9.46*1012千米），約為6.32388萬個天文單位。這個空間尺度概念我們可以想像世界上最快的飛機（2004年11月16日，美國航空航天局（NASA）的飛機最高速度紀錄是11260公里/小時）。飛越1光年的距離需要用95914年。而常見的客機時速大約是每小時885公里，這樣飛越1光年則需要1.22033百萬年。目前人造的最快物體是1970年代聯(lián)邦德國和美國NASA聯(lián)合建造并發(fā)射的Helio-2衛(wèi)星，最高速度為每秒70.22公里（即每小時252792公里），這樣的速度飛越1光年的距離約需要4272年的時間。 人類目前所能觀測到的空間尺度約為150億光年，在這個以150億光年為半徑的球形空間里，目前已被人們發(fā)現(xiàn)和觀測到的星系大約有1250億個。 在宏觀的大尺度空間里，人是何其卑微，只是塵中的塵。即使以極限的速度去穿越，人的生命是何其短暫，猶如蒼駒過隙。 仰觀宇宙之大，人類如此卑微，只能心懷敬畏。
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