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10⁻³⁵ m → 10²⁷ m

尺度探索

从普朗克长度一路缩放到可观测宇宙的边缘，连续跨越约 62 个数量级。每个物体都按与其他物体的真实大小比例绘制。

视野宽度
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尚无任何实验探测过这一范围：从这里直到约 10⁻¹⁹ m，没有任何测量结果。
人, ≈ 1.7 m

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人

高度: ≈ 1.7 m

成年人身高约 1.7 m，大约相当于 10³⁵ 个普朗克长度。

来源: NCD-RisC, eLife 5, e13410 (2016)

所有物体：大小与数据来源

上方缩放中使用的数值。“≈”表示大小会变化或为估计值；每个名称下方的一行注明了测量的是什么（半径、直径、高度、宽度、长度或距离）。

物体 大小 10 的幂 来源
普朗克长度 长度 1.616 × 10⁻³⁵ m 10⁻³⁵ m CODATA 2022 (NIST)
夸克 半径（上限） < 430 zm 10⁻¹⁹ m ZEUS Collaboration, Phys. Lett. B 757, 468 (2016)
质子 半径 840.8 am 10⁻¹⁶ m CODATA 2022 (NIST)
氢原子 半径 52.92 pm 10⁻¹¹ m CODATA 2022 (NIST)
DNA 双螺旋 宽度 ≈ 2 nm 10⁻⁹ m Watson & Crick, Nature 171, 737 (1953)
新冠病毒（SARS-CoV-2） 直径 ≈ 100 nm 10⁻⁷ m Bar-On et al., eLife 9, e57309 (2020)
红细胞 直径 ≈ 7.8 µm 10⁻⁶ m R. Milo & R. Phillips, Cell Biology by the Numbers (2015); Sender et al., PLoS Biol 14, e1002533 (2016)
人的头发（粗细） 宽度 ≈ 90 µm 10⁻⁵ m The Physics Factbook — Diameter of a Human Hair (17–181 µm); U.S. NNI: 80,000–100,000 nm
蚂蚁（黑毛蚁） 长度 ≈ 4 mm 10⁻³ m AntWiki — Lasius niger
人 高度 ≈ 1.7 m 10⁰ m NCD-RisC, eLife 5, e13410 (2016)
蓝鲸 长度 ≈ 30 m 10¹ m NOAA Fisheries — Blue Whale
哈利法塔 高度 828 m 10² m CTBUH Skyscraper Center — Burj Khalifa
珠穆朗玛峰 高度 8.849 km 10³ m China–Nepal joint survey (2020): 8,848.86 m
月球 直径 3.475 Mm 10⁶ m NASA Planetary Fact Sheets
地球 直径 12.74 Mm 10⁷ m NASA Planetary Fact Sheets
木星 直径 143 Mm 10⁸ m NASA Planetary Fact Sheets
太阳 直径 1.391 Gm 10⁹ m IAU 2015 Resolution B3 (nominal solar radius)
参宿四 直径 ≈ 1.063 Tm 10¹² m Joyce et al., ApJ 902, 63 (2020)
海王星轨道 直径 8.997 Tm 10¹² m NASA Planetary Fact Sheets
光年 长度 9.461 Pm 10¹⁵ m IAU — light-year = c × 1 Julian year (365.25 d)
奥尔特云 直径 ≈ 29.92 Pm 10¹⁶ m NASA Science — Oort Cloud (outer edge ≈ 100,000 au)
到比邻星的距离 距离 40.17 Pm 10¹⁶ m Gaia DR3 (ESA): Proxima Centauri parallax 768.07 mas
银河系 直径 ≈ 946.1 Em 10²⁰ m NASA Science — Milky Way (≈ 100,000 ly across)
到仙女座星系的距离 距离 ≈ 23.65 Zm 10²² m NASA — Andromeda Galaxy (M31), ≈ 2.5 million ly
本星系群 直径 ≈ 94.61 Zm 10²² m NASA Imagine the Universe — The Local Group
拉尼亚凯亚超星系团 直径 ≈ 4.937 Ym 10²⁴ m Tully et al., Nature 513, 71 (2014)
可观测宇宙 直径 ≈ 880 Ym 10²⁶ m Planck Collaboration, A&A 641, A6 (2020) — ΛCDM horizon

关于尺度浏览器

尺度浏览器是一段横跨宇宙各种尺寸的互动之旅，从最小的亚原子粒子到最大的宇宙结构。通过滚动，你以十的幂为步长平滑缩放，看着原子让位于细胞、人类、山脉、行星、恒星和星系。由于每一步都把上一尺寸乘以十，这个工具揭示出量子世界与宇宙之间的鸿沟有多么巨大。它以一种直观可视的方式让你把握「数量级」，这一概念支撑着全部科学，却很难单凭数字去感受。

如何使用

  1. 从人类尺度开始，也就是约一米的熟悉中点。
  2. 放大（向上滚动、双指张开或向右拖动），一路缩小到细胞、分子、原子、夸克，直至普朗克长度。
  3. 缩小（向下滚动、双指捏合或向左拖动），一路放大到山脉、行星、恒星、星系，直至可观测宇宙。
  4. 点击任意物体，或点“导览”，即可查看它的大小、一句话简介和数值来源。

背后的科学

自然界的尺寸跨越超过 60 个数量级，远超线性尺子所能容纳。尺度浏览器改用对数尺度，每一个等距步长代表十倍的变化。这与科学记数法（原子为 1×10^-10 米，星系为 1×10^21 米）以及分贝、里氏震级等熟悉的对数尺度是同一思路。这样看待宇宙，真实的距离便一目了然：人类比原子高出约 10 个十倍步长，而星系比人类高出约 21 个步长。

常见问题

什么是数量级？

它是十的因子。每个数量级意味着某物大十倍或小十倍，因此几步就能覆盖巨大的尺寸差异。

为什么使用对数尺度？

因为真实尺寸从粒子横跨到星系。线性尺度无法同时呈现两者，而对数尺度能把它们都装进一段平滑的旅程。

展示的最小和最大之物是什么？

最小的是普朗克长度，约 1.6 × 10⁻³⁵ m；最大的是可观测宇宙，直径约 8.8 × 10²⁶ m。两者相差约 62 个数量级。

这适合学习吗？

适合。可视化尺度能培养学生在物理、生物和天文中所需的数感，这些领域处处可见十的幂。

继续探索

探索完尺度后，用长度和面积换算器为你看到的任意物体配上精确数字。若想进一步体会同一理念，可试试「猜尺寸」检验你的尺寸直觉，或用发明与历史年表同时穿越时间与空间。

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数据来源

简介中的推导数值（比例、光的传播时间）均由这些数值计算得出。可观测宇宙的半径（≈ 4.4 × 10²⁶ m）取 Planck 2018 ΛCDM 模型中的共动粒子视界。

探索

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