本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
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掌握對宇宙真實尺度的理解是我們嘗試概念化現實以及我們在其中位置的重要組成部分。
但這非常困難，無論我們是在尋求“哇”的時刻，還是試圖獲得有助於我們解決下一個科學問題的直覺。因此，我們一次又一次地尋找方法來校準我們的感官，以獲得某種視角。
也許我們透過從一個關於熟悉而舒適的事物的思想實驗開始來做到這一點。
“想象一下這個橙子是太陽”。
接下來是地球，它是一顆微小的種子，小一百零九倍，放置在約 107 個橙子直徑之外 - 大約 320 英寸或 9 碼遠（我知道，因為我查閱了瓦倫西亞橙子的平均直徑，真的，我查了）。在這種情況下，最外層的主要行星海王星是一顆小小的黑加侖，位於 270 碼之外。最近的恆星比鄰星由另一個橙子（實際上更像葡萄，它是一顆低質量恆星）表示，距離大約 1,400 英里。
這非常有效，我們被誘導去思考一些普通的事物，然後我們突然驚歎於我們和另一顆太陽之間的巨大鴻溝。你知道，就是你在夜空中看到的那成千上萬顆閃爍的東西之一（如果視力好，在漆黑的荒郊野外）。幾乎殘酷地指出，在這個尺度上，我們單個星系的另一側（不到可觀測宇宙中星系總數的千億分之一）只有在從我們的柑橘母親那裡行進約 2500 萬英里後才能到達。
這是一個例子。有時我們的太陽是一個籃球，或者可能是當地天文館的穹頂。事實上，世界各地存在許多物理模型，它們都在玩弄同樣的技巧，甚至維基百科上（當然）也列出了其中一些模型。一個特別雄心勃勃的模型是瑞典太陽系模型——實際上延伸了整個國家的長度。在這種情況下，太陽（包括日冕）由斯德哥爾摩的愛立信球形體育館代表。
這令人印象深刻，當您從太陽艱難跋涉近 600 英里到達瑞典北部北極圈上方的終端弓激波時，您可能會意識到這僅僅是一個 1:2000 萬的比例表示。
但是，將所有這些都記在腦海中非常困難，我們只是不習慣同時體驗如此不同的尺度級別，如果我們想朝另一個方向，即微觀方向發展，也會面臨類似的挑戰。
如今，原子似乎不像以前那樣微小或遙遠了——即使它們通常跨度僅為 0.1 奈米（釐米的千萬分之一）。像原子力顯微鏡的微小探針這樣的巧妙裝置可用於繪製甚至操縱原子，以及感知它們與其他原子的共價鍵——所有這些都在普通的實驗臺上完成。
但是，一旦我們深入到這些結構中，尺度上同樣的巨大鴻溝就會將它們的組成部分分隔開來。這比較棘手，因為物理學更棘手，粒子表現出它們的量子力學怪異性，而且事情變得模糊不清。但粗略地說，如果我們將金原子核的大小放大到太陽的大小，那麼金原子最外層電子的最可能位置將是冥王星平均距離的兩倍遠。
這意味著我們內部存在的空間比例與我們周圍存在的空間比例相似。事實上，令人驚訝的是，我們熟悉的所有事物中都充斥著多少空曠的空間，這也是宇宙可以構建像白矮星或中子星這樣極其緻密的天體的原因之一——當您將物質擠壓在一起時，可以消除大量的空間緩衝。
當然，實際上並沒有到此為止。進一步向內看，可能（可能是重點），在普朗克尺度（10 的負 33 次方釐米）上，宇宙的基本組成部分是緊湊的、極小的、多重維度的共振弦。
也許這些是自然界的最終顆粒狀碎片，但在某些方面，它們身處茫茫虛空之中。試圖傳達這一點會產生一些更具挑戰性的比例。例如，首先考慮一下，我們的可觀測宇宙在所有方向上延伸約 4350 億萬億公里，這相當於約 4 的 28 次方釐米。因此，普朗克尺度與，比如說，一顆小葡萄之間的大小差異，大致相當於那顆葡萄與比整個可觀測宇宙大 10 萬倍的物體之間的大小差異。
哎喲。
但這並不是全部的延伸，全部的衡量標準。可觀測宇宙僅僅是光線有時間從宇宙視界傳播到我們的宇宙。超越這一點呢？嗯，好問題。一些多元宇宙的理論模型表明，在這些超視界尺度上散佈著無限數量的其他宇宙體積，因此也存在無限數量的其他宇宙，就像我們的宇宙一樣，以及不太像我們的宇宙，或完全不像我們的宇宙，等等。
當然，情況可能沒有那麼糟糕。其中一些模型，涉及所謂的混沌暴脹，表明可能僅僅存在 10 的 10 的 10 的 10 的 17 次方個其他宇宙。實際上，情況可能沒有那麼令人難以承受，因為我們可憐的人類感官可能只能區分出大約 10 的 10 的 10 的負 16 次方個宇宙。您問為什麼這麼少？因為人腦無法吸收超過約 10 的 16 次方位元的資訊，我們的大腦中根本沒有足夠的原子。我確信這會讓您感覺好些。
對我而言，作為一名科學家，討論自然的尺度是最具挑戰性，但又最令人興奮的任務之一。大自然在所有這一切中公然無視我們，這真是太奇妙了——然而我們卻在這裡。
儘管如此，繼續嘗試仍然非常重要，因為也許我們可以讓我們大腦中的少數神經元看到一些新的東西。每當我們看到新的東西時，我們就有機會更多地瞭解自己。
這一切也有些荒謬可笑。當然，像往常一樣，道格拉斯·亞當斯先到了
“……比有史以來最大的東西還要大，還要更大。
實際上比那大得多，真是令人驚歎的巨大，一個
完全令人驚歎的尺寸，“哇，真大”，時間。無限就是如此
大，以至於相比之下，巨大本身看起來真的很渺小。
巨大乘以龐大乘以驚人地
巨大是我們試圖在這裡傳達的那種概念。”
（D. 亞當斯，《宇宙盡頭的餐館》）