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5. 在空间方面的考察


现在开始计算各个对应因素之间大小的比值。
这里使用的数据都是现代科学的产物。
目标就是如上面所提及的那样,要确认所有对应因素之间大小的比值是不是总是一定的。
先从[原子核:银河核]开始。
[基本粒子:星星]要最后计算。
因为这里需要一些比较复杂的说明。

现在开始的有些计算会利用相关因素的平均半径去计算,因为那些因素大体上外观呈球形,形状相似。
而有些计算会利用直径或一般的大小去计算,因为那些因素大体上外观不规则。

(1) 原子的中心有原子核。
原子核的半径是原子半径的约十万分之一,即(10的-13次方)cm左右。
银河在其中心也有银河核。银河核的大小不超过直径一光年。
像我们的银河系,其直径约0.65光年。
最近发现,类星体是剧烈活动着的银河核,观测结果表示所有类星体的直径不超过一光年。
因此,我们可以认为我们银河系的核是标准大小。
那么,银河核的平均半径就是0.33光年了。

原子核半径 : 银河核半径 = (10的-13次方)cm : 0.33光年
= (10的-18次方)km : 3.12 × (10的12次方)km
= 1 : 3.12 × (10的30次方)

(2) 原子的半径一般用1Å,即(10的-8次方)cm表示。
银河直径分布在10,000光年到100,000光年之间,所以可以设定其平均半径是30,000光年。

原子半径 : 银河半径 = 1Å : 30,000光年
= (10的-13次方)km : 2.84 × (10的17次方)km
= 1 : 2.84 × (10的30次方)

(3) 分子的种类太多,其大小又多种多样,所以很难决定分子的平均大小。
如果认为一个小分子的形状是球形,据说其直径大概分布在1Å到10Å之间。
生体结构里标准的高分子是蛋白质,而蛋白质由氨基酸构成。
所以可以说生体结构里标准的分子是氨基酸分子。
代表性的蛋白质结构是α-螺旋结构,而在这个结构里氨基酸的直径是大约5Å。
所以,就选5Å作为分子的平均直径吧。
数个或数十个银河聚在一起形成银河群。
观测显示,银河群的平均大小是直径约150万光年。

分子直径 : 银河群直径 = 5Å : 150万光年
= 5 × (10的-13次方)km : 1.42 × (10的19次方)km
= 1 : 28.4 × (10的30次方)

(4) 在生体组织里,基本的生命物质可说是蛋白质、糖、核酸等的高分子。
高分子的大小又是太过多样,很难决定其平均大小。
所以我们只能选出标准的高分子,把其大小当成平均大小。
因为生体组织里蛋白质占有的部分最多,就把蛋白质当作高分子的代表。
而蛋白质中最典型的就是大约由200个氨基酸构成的蛋白质。
所以我们可以把由200个氨基酸构成的蛋白质当成高分子的标准。
这样的蛋白质的大小是大约300Å。
几个原子结合在一起形成分子,分子聚集在一起形成高分子。
这样的过程在宏观世界也同样反复,银河以引力结合形成银河群、银河群聚集在一起形成银河团。
银河团由大约50个以上的银河构成,其范围达千万光年。

高分子大小 : 银河团大小 = 300Å : 千万光年
= 3 × (10的-11次方)km : 9.46 × (10的19次方)km
= 1 : 3.15 × (10的30次方)

(5) 细胞内实质性的生命作用由线粒体、微管、高尔基体等细胞内小器官执行。
而这些小器官就是高分子的结合体。它们大概拥有微米单位的大小。
所以我们就当细胞内小器官的平均大小是5微米。
因为这里的计算容纳10倍的偏差,大部分小器官的大小将包含在这一偏差里。
就像细胞内小器官是细胞的最后阶段,宇宙的最后阶段是超级银河团。
1980年以来,天文学家们观测到了泡沫结构、马桩结构、宇宙的万里长城结构等超级银河团。
这样的超级银河团的规模达数亿光年。
所以,超级银河团的平均大小就定为5亿光年。
考虑10倍的偏差,大部分超级银河团的大小将包含在这一偏差里面。

细胞内小器官大小 : 超级银河团大小 = 5微米 : 5亿光年
= 5 × (10的-9次方)km : 4.73 × (10的21次方)km
= 1 : 0.95 × (10的30次方)

(6) 人的身体由大约60兆个细胞构成。
细胞的形状大概呈球形,其大小分布在直径10微米到100微米之间。
所以我们可以认为细胞的平均半径是25微米。
宇宙的半径根据不同学者被说成是100亿光年到300亿光年之间的不同数值,但目前被接受最广泛的就是150亿光年。
所以就定宇宙半径是150亿光年。

细胞半径 : 宇宙半径 = 25微米 : 150亿光年
= 2.5 × (10的-8次方)km : 1.42 × (10的23次方)km
= 1 : 5.68 × (10的30次方)

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