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大道至簡,從宏觀世界到微觀世界

是一次高速旅行,每次都以10倍的速度跳躍。從10的0次方開始(也就是1米), 然後每次按照10的乘方增加。從10米、100米、1000米,以此類推, 直至巨視世界的無盡。


1米


花園裡,從1米的距離看一束樹葉

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10米


將我們的視線向上移,我們看到的是一片植物

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100米


在這個距離,我們看到了樹林的邊界

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1公里


現在我們將從米進入到公里,有可能需要降落傘了

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10公里


我們由此可以看到整個城市的面貌,但是我們確實已經看不清每棟房子了

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100公里


從這個高度,可以看到美國佛羅里達州

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1000公里


這是典型的從人造衛星的視野

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1萬公里


北半球,和南美洲的部分

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10萬公里


此刻,地球看起來很小了

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100萬公里


地球和月亮的運行軌道(白色的線)

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1000萬公里


藍色區域是地球軌道的一部分

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1億公里


金星和地球的軌道

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10億公里


水星、金星、地球和木星的軌道

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100億公里


從這個高度,我們能看到太陽系和行星運行的軌道

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1000億公里


太陽系看起來變得有點小了

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1萬億公里


此刻,太陽看起來就是眾多恆星中的一顆

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1光年(10萬億公里)


從1光年的距離看,太陽看起來很小了

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10光年


在這個無窮大的宇宙里,我們幾乎看不到太陽系....

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100光年


看到的僅剩下恆星和星雲

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1000光年


從這個距離,我們開始在銀河系旅行了

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1萬光年


我們繼續在銀河系中遨遊

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10萬光年


我們開始接觸銀河系的外圍了

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100萬光年


銀河系看起來就像佛教的「卍」字元,還能看到其他的星系了

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1000萬光年


從這個距離看,所有的星系看起來都變得很小,星系之間相距遙遠。同樣的法則統治著宇宙的每一個組成部分

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其大無外,其小無內!


現在我們再回到一開始我們地球上那片樹葉的畫面上,看看微觀世界的景像,然後再朝一個相反的方向,以10的乘方減少我們的旅行距離,直至一個神奇的微視世界。請仔細觀察宇宙恆定不變的規律,也請想一想作為人類還有多少是需要我們學習的。


1米


我們回到了本次旅行的起點,這個距離我們能用手臂夠到

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10cm


逐漸靠近直到10cm的距離,我們能描繪樹葉的樣子了

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1cm


從這個距離,我們能觀察到樹葉的結構

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1mm


細胞組織開始得以展現

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100微米


此時,細胞得以清晰的展現。你可以看到細胞之間是怎樣結合起來的

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10微米


我們的旅行將進入到細胞內部...

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1微米


可以看到細胞的核子

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1000埃(一億分之一厘米)


我們再次更改我們的測量單位來觀察更微小的事物。現下可以看到細胞的染色體了

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100埃


在這個微觀世界裡,可以看到細胞DNA鏈

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10埃


可以開始研究染色體塊了

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1埃


這看起來像是電子的雲叢,這些是形成我們世界的碳原子。你會發現微視世界的景觀和巨視世界的景觀是如此相似...

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10皮克米


在這個迷你世界裡,我們能觀察到電子圍繞原子運行

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1皮克米


核子和電子運行軌道之間是一個無限的空闊的世界...

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100飛米


從這個難以置信的微觀世界裡,我們可以觀察到原子核

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10飛米


現下我們可以觀察到碳原子核

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1飛米


現下我們進入科學想像的領域,與質子面對面了

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1/10飛米


仔細研究一下夸克粒子,現在我們沒辦法再走近了,我們已經處於目前的科學能到達的邊界了,但它肯定還不是真理的邊界…

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夸克再往下就是一股無形的能量了。組成這個世界的不是物質而是能量,而能量又是怎麼來的,如何運作的呢?


佛陀說,一沙一世界,又說,萬法皆空,色即是空,「色」指的是一切物質,那麼現在想想,你是宇宙的中心嗎?你是世界萬物中的一個特殊的創造物嗎?在這些邊界外是什麼東西呢?有所謂的「邊界」嗎?請注意,往「下」我們只能走到10的16次方的距離,然後到達事物的邊界(我們目前的知識所能到達的邊界);往上,我們到了10的23次方的距離然後也停下來了。


那麼,誰能說我們的科學已經能破解所有宇宙和生命的奧秘?也許,今天的科學只是認知世界的初級階段,比起幾百年前科學證實地球是圓的,是繞著太陽轉的階段進步了一點點而已。


終極真理或許需要從另一個方向:哲學乃至宗教才能獲得。美國太空研究院創始人傑斯杜魯就曾寫過這樣一段深刻的話:「對於一個靠理性的力量而生活的科學家而言,這故事的結局像是惡夢。他一直在攀登無知之山,但等他攀上最後一塊石頭時,竟受到一群神學家的歡迎,他們已在那裡恭候無數個世紀了。」


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