从原子到宇宙，一根尺子滑到底
向下滚动 · 从氢原子 0.1 纳米到可观测宇宙 930 亿光年，50 个参照物，跨 37 个数量级
氢原子
电子云撑开的直径，全宇宙最轻的原子
水分子
两个氢一个氧，不到 0.3 纳米宽
DNA 双螺旋
遗传信息的宽度，比头发细三万多倍
血红蛋白
一个红细胞里装着约 2.7 亿个
核糖体
细胞里把氨基酸拼成蛋白质的机器
新冠病毒
口罩挡住的就是这个量级的颗粒
烟雾颗粒
烧一根烟放出来的细颗粒，比 PM2.5 上限粗一百多倍
大肠杆菌
一个细胞，靠尾巴一样的鞭毛游动
酵母菌
发面、酿酒都靠它，比红细胞稍大一点
红细胞
一滴血里大约五百万个
花粉粒
春天打喷嚏的元凶之一
头发直径
亚洲人平均 70 微米上下
棉纤维
一根棉线，是几百根这样的纤维捻起来的
沙粒
沙滩上中等粗细的一颗
蚂蚁
常见工蚁，比米粒还小一点
米粒
一粒粳米，长约 6 毫米
一元硬币
口袋里那枚，直径 25 毫米
鸡蛋
长轴 6 厘米左右，刚好握在手里
手机
现在主流直板机的长度
成人身高
你此刻的尺度，故事从这里往上走
篮球场
标准场地长 28 米，宽 15 米
蓝鲸
地球史上最大的动物，舌头就有两吨
自由女神像
从地面到火炬，含底座
埃菲尔铁塔
1991 年前还是世界最高建筑
上海中心大厦
中国第一高楼，118 层
珠穆朗玛峰
雪面高度 8848.86 米，还在长
马里亚纳海沟
挑战者深渊，地球最低点
北京五环
绕一圈约 98 公里
北京到上海
直线距离，高铁要跑四个多小时
地球直径
光横穿一次只要 0.042 秒
地月距离
光走 1.28 秒，阿波罗要飞三天
太阳直径
里面能排下 109 个地球
水星轨道
离太阳最近的行星，0.39 个天文单位
日地距离
一个天文单位，光走 8 分 20 秒
木星轨道
5.2 个天文单位，绕一圈要 12 年
海王星轨道
30 个天文单位，太阳系行星的边界
旅行者 1 号
1977 年出发，现在 163 个天文单位外
奥尔特云内缘
长周期彗星的老家，约 2000 个天文单位
光年
光跑一年的距离，天文尺子的基本单位
比邻星
离太阳最近的恒星，4.24 光年
天狼星
夜空中最亮的恒星，8.6 光年
北落师门
二十五光年，周围有一圈尘埃盘
昴星团
肉眼能看见的七姐妹星团，约 444 光年
猎户座大星云
抬头能看到的那团模糊光，1344 光年
太阳到银心
绕银河系中心一圈要 2.3 亿年
银河系直径
十多万光年，太阳只是边缘的一粒
仙女座星系
254 万光年外，正朝我们撞过来
室女座星系团
五千多万光年，本星系群围着它转
GN-z11
人类见过最远的星系，光走了 134 亿年
可观测宇宙
再往外，光还没来得及到达我们这里
现在这个尺度是什么概念
成人身高 1.7 米——你此刻的尺度，宇宙的正中间偏左。
为什么要用对数
从氢原子到可观测宇宙，长度差了 37 个数量级，也就是 10 的 37 次方倍。要是按普通比例画一根 30 厘米长的尺子，整个地球只占其中三亿分之一毫米，比一个原子还小，根本画不出来。对数刻度把“乘 10”变成“走一格”，每个数量级占同样的宽度，原子和星系才能站上同一根尺子。
原子里面几乎是空的
原子核的直径只有原子的十万分之一。把原子放大到一座体育场，原子核只是场地中央的一粒沙，剩下的几乎是空无一物——电子云散布其间。你摸到的桌子是“实”的，靠的是电磁力在抵抗，不是真的填满了东西。
宇宙比它的年龄“大”
宇宙年龄约 138 亿年，可观测宇宙的半径却有约 465 亿光年（直径 930 亿光年）。这没有违反光速上限：空间本身在膨胀，远处天体发出的光走过 138 亿年的同时，它和我们之间的空间被拉长了。可观测之外还有多大，没人知道。
常见问题
约 9.46 万亿公里（9.46×10¹⁵ 米），等于光在真空中走一年的距离。
日地平均距离，约 1.496 亿公里。光从太阳到地球要走 8 分 20 秒。
有。质子约 1.7 飞米（10⁻¹⁵ 米），理论上限是普朗克长度 1.6×10⁻³⁵ 米，比氢原子还小 25 个数量级。
就是差 10 倍。差 3 个数量级就是差 1000 倍。说“只差一个数量级”时，其实已经差了十倍。