Карта сайта Сделать стартовой Добавить в избранное

Главная страница
Карта сайта
Введение
Что вы найдете и не найдете на этом сайте













Словарь
Мифологический словарь
Картины известных художников на религиозные темы
Календарь религиозных праздников

Список литературы
Полезные ссылки
Обратная связь

 

Версия для печати Версия для печати     Версия для печати Версия для печати (в новом окне)

Макромир и микромир

Давайте совершим путешествие в макро- и микромир – мир сверхбольших и сверхмалых объектов.

Для начала, чтобы не запутаться в величинах и приставках, рассмотрим следующую таблицу.

Макростепени

Название

Степень

Тысяча

10^3

Миллион

10^6

Миллиард

10^9

Триллион

10^12

Квадриллион

10^15

Квинтиллион

10^18

Секстиллион

10^21

Септиллион

10^24

Октиллион

10^27

Нониллион

10^30

Дециллион

10^33

Микростепени

Название

Степень

Милли

10^-3

Микро

10^-6

Нано

10^-9

Пико

10^-12

Фемто

10^-15

Атто

10^-18

Зекто

10^-21

Иокто

10^-24

Нам также понадобятся также следующие единицы измерения:

1 световой год

9,46х10^12 километров
(расстояние, которое проходит свет за 1 год)

1 астрономическая единица

149,6 миллионов километров
(расстояние от Солнца до Земли)

1 микрон

0,001 миллиметра или 1х10^-6 метра

1 ангстрем

10^-10 метра

1. Для начала обратим свой взор вверх.

Размер нашей Вселенной оценивается в 130х10^21 километров. Свет из самой дальней точки Вселенной будет идти до нас 13,7 миллиардов световых лет.

По некоторым данным, наша Вселенная еще больше, и ее радиус оценивается в 78 миллиардов световых лет.

2. Расстояние до ближайшей галактики – Туманности Андромеды – 25х10^18 километров. Свет от нее идет к нам 2,6 миллиона лет. То есть мы видим туманность Андромеды такой, какой она была 2,6 миллиона лет назад.

Туманность андромеды
Туманность андромеды

3. Диаметр нашей родной галактики Млечный путь составляет 1,13х10^18 километров. Свет от одного края галактики до другого будет идти 120 тысяч лет.

4. Ближайшую к нам звезду Альфа Центавра отделяют 40х10^12 километров или всего-навсего 4 световых года.

5. Диаметр Солнечной системы, включая пояс Койпера, составляет 110 астрономических единиц или 16,5 миллиардов километров.

6. Расстояние от Солнца до Плутона – 5,9 миллиардов километров.

Солнечная система
Солнечная система с поясом Койпера

7. От Солнца до Земли – 149,6  миллионов километров. Это расстояние называется астрономической единицей, которая используется для измерения расстояний внутри Солнечной системы.

Свет проходит расстояние от Солнца до Земли за 8 минут 20 секунд.

8. Диаметр Солнца равен 1,4 миллиарда километров.

Однако Солнце выглядит крохотной звездочкой по сравнению с супергигантом в созвездии Щита, диаметр которого в 3400 раз больше солнечного и составляет 4760 миллиардов километров, что всего в 3,5 раза меньше, чем вся Солнечная система.

Солнце
Солнце

9. Луна находится совсем близко, по космическим меркам, от Земли – всего-навсего в 384 тысячах километров. Это расстояние свет проходит за 1,28 секунды.

Луна
Луна

10. Диаметр Земли составляет 12750 километров.

Диаметр самой крупной планеты Солнечной системы – Юпитера – около 140 тысяч километров, что в 11 раз больше Земли.

Юпитер и Змеля
Юпитер и Змеля

Юпитер - газовая планета. Некоторые астрономы считают, что Юпитер не планета, а звезда, находящаяся на стадии формирования. Есть гипотеза, что Юпитер - погасшая звезда.

Впечатляюще, конечно. Однако совсем другое дело микромир. Разве в нем может быть скрыто так уж много интересного, ведь ему просто негде там поместиться? Так говорит нам здравый смысл... и ошибается.

11. Если на одном конце логарифмической шкалы отложить самое маленькое известное расстояние во Вселенной, а на другом – самое большое, то посередине окажется песчинка. Ее диаметр 0,1 мм.

Песок
Песок

Если положить в ряд 400 миллиардов песчинок, их ряд обогнёт весь земной шар по экватору. А если собрать эти же 400 миллиардов в мешок, весить он будет около тонны.

12. Толщина человеческого волоса – 50–70 микрон, то есть их 15–20 штук на миллиметр. Для того чтобы выложить ими расстояние до Луны, потребуется 8 триллионов волос (если складывать их не по длине, а по ширине). Поскольку на голове у одного человека около 100 тысяч волос, то для дорожки до Луны понадобятся волосы 80 миллионов человек.

13. Размер клеток человеческого тела изменяется от 7 микрон (малые лимфоциты) до 200 микрон (яйцеклетки).

Лейкоцит под электронным микросокопом
Лейкоцит под электронным микросокопом

14. Размер бактерий от 0.5 до 5 микрон. Если увеличить среднюю бактерию до такого размера, что она удобно ляжет нам в ладонь (в 100 тысяч раз), толщина волоса станет равной 5 метрам.

Бактерия под электронным микроскопом
Бактерия под электронным микроскопом

Внутри человеческого тела обитает целый квадриллион бактерий, а их общий вес составляет 2 килограмма. Тело человека состоит примерно из 100 триллионов клеток. Так что бактерий в организме человека в 10 раз больше, чем клеток самого тела. Поэтому вполне можно сказать, что человек – это организм, состоящий из бактерий с небольшими вкраплениями чего-то еще. Правда, большинство бактерий сосредоточены в пищеварительном тракте, в основном в кишечнике.

15. Размеры вирусов колеблются от 20 до 300 нанометров.

Если мы снова выполним операцию увеличения таким образом, чтобы средний вирус стал размером с ладонь, то длина бактерии будет 1 метр, а толщина волоса – 50 метров.

Вдоль окружности земного шара можно плотно разместить 400 триллионов вирусов. Но если собрать их всех вместе, то они поместятся на кончике пальца.

Вирус под электронным микроскопом
Вирус под электронным микроскопом

16. Длина волны видимого света – 380–760 нанометров. Даже больше, чем вирусы.

17. Примерный размер молекулы воды – 3х10^-10 метра. В стакане воды таких молекул 10^25 штук.

В кубическом сантиметре воздуха молекул 30х10^18 (в основном азота и кислорода).

18. Диаметр самого маленького атома – водорода – всего 0,5 ангстрема или около 53х10^-12 метра.

Самый большой атом у цезия диаметром 550х10^-12 метра.

Давайте обратимся к нашему стандартному масштабу и увеличим атом водорода так, чтобы он удобно лег в руку. Вирусы тогда будут 300-метрового размера, бактерии 3-километрового, толщина волоса станет равна 150 километрам (а в длину он может достать и до Луны).

Атом водорода
Фотография атома водорода

19. Так называемый "классический" диаметр электрона – 5.5х10^-15 метра. Размеры протона и нейтрона еще меньше и составляют около 1.5х10^-15 метров (хотя масса протона больше, чем у электрона).

Используем уже привычное увеличение. Если протон удобно лежит у нас в ладони, то размер среднего вируса окажется равным 7 000 километрам (почти как вся Россия с запада на восток), а толщина волоса в 2 раза превысит размеры Солнца.

20. Размер кварков колеблется в пределах 0,5х10^-19 - 10^-16 метра. Самый маленький – истинный кварк – имеет "диаметр" всего 10^-22 метра.

Кварки

21. Есть такая частица, как нейтрино. Через наше тело ежесекундно пролетают сотни триллионов нейтрино, испущенных Солнцем. Нейтрино также с легкостью пройдут и сквозь стену, и сквозь всю нашу планету, и даже сквозь слой свинца толщиной в 1 световой год.

"Диаметр" нейтрино равен 10^-24 метра. Эта частица в 100 раз меньше истинного кварка или в миллиард раз меньше протона. Если увеличить нейтрино так, чтобы он был размером с апельсин, то протон будет в 10 раз больше Земли.

22. Но мы можем продвинуться еще дальше и даже сделать осмысленные предположения о том, что там будет. Однако при этом двигаться вглубь материи бесконечно все-таки нельзя. Но для достижения "предельных" размеров нам придется опуститься еще на 11 порядков, если считать от нейтрино. То есть эти размеры меньше нейтрино в 100 миллиардов раз. Во столько же раз песчинка меньше всей нашей планеты.

На размерах 1,6х10^-35 метра нас ждет такое понятие, как планковская длина – минимальное расстояние из возможных в реальном мире, насколько это принято считать в современной науке.

Здесь обитают квантовые струны – бесконечно тонкие одномерные объекты длиной 10^-35 метра, колебания которых производят все многообразие элементарных частиц, а также задают свойства материи, такие как масса и электрический заряд.

Квантовые струны

Давайте проделаем "увеличительный" эксперимент в последний раз. Квантовая струна становится удобного размера, и мы держим ее в руке как карандаш. При этом нейтрино будет в 7 раз больше Солнца, а атом водорода в 300 раз превысит размеры Млечного Пути.

23. Наконец, мы подошли к самой структуре мироздания – масштабу сингулярности, на котором пространство становится похожим на время, время – на пространство, в котором нет разделения между фундаментальными физическими взаимодействиями.

Сингулярность

Дальше уже ничего нет (наверное).

 


Назад
Теория Дарвина устарела

Дальше
Зачем знать физику, химию, биологию, астрономию?


Оглавление

Добавить в избранное
Яндекс.Метрика <--#endif-->