显微镜放大40亿倍后,会看到什么?一个精彩的世界
人类进入科学技术时代后,最初只知道宏观世界,逐渐认识到微观世界的存在。我们的眼睛看到和触摸的这个世界,是大家都知道的宏观世界和事物。事实上,宏观世界背后有一个微观世界,我们看不见,摸不着。
关于微观世界的认知,其实从古代开始智者就被发现了。例如,佛经中有一花一世界,一叶一菩提这样一句话,从字面上简单地理解,每一朵都有世界,每一片叶子都有世界。当然,佛语不太理解这句话。那是指一个人的心情变化,心里什么都没有,心里很干净。你可以活在世界上。参加这些,花草是世界整体,世界整体像花草一样空虚,人的领子也能接受百川,容纳下人。
在古人眼里,一朵花,一片叶子都有世界的存在,很明显人们认为这是胡说八道。为什么小花里有世界?但是,这种认知在人类进入科学技术时代后成为真理,人类发明显微镜后,将小事扩大了很多倍后,我们确实初步看到了花中的世界、叶中的世界。
曾经科学家把小沙子放大几百倍后,发现外表不显眼的沙子,内部的世界很耀眼。每颗沙子的内部都有不同的不同地方的沙子,内部世界也大不相同。
通过显微镜的不断观察,我们发现了许多原始的隐形物质内部,都有一个美妙的世界。然而,当我们继续扩大显微镜的倍数时,我们看到的微观世界也会发生很大变化。随着我们对宇宙认知的提高,科学家认为宇宙实际上在我们身边,所有的原子扩大后都是宇宙。
小原子,内部怎么能和广阔的宇宙相比?这句话听起来很荒谬,但有迹可循。众所周知,宇宙的星星,星系一瞬间旋转,月球旋转地球,地球旋转太阳,太阳系旋转银河系中心。银河系也不静止,围绕着更大的宇宙结构旋转。
星星旋转的基本条件是重力,重力大的物体以重力小的物体为中心旋转,在原子内部,中子和质子也以原子核为中心旋转,这个基本规则和宇宙星星的运转有多相似。
在我们眼里,原子世界可能很小,宏观和微观是不同的世界,但科学家认为宏观的尽头是微观,微观的尽头也是宏观。许多人可能很难理解这一点。以广阔的宇宙为例,地球是人类的家,它对太阳系来说只是一颗小行星。
太阳系直径约为2光年,但直径达到10万光年的银河系也很小。银河系外面有更大的室女座超星系团,直径有数亿光年,银河系在它面前也只有灰尘。室女座超级明星团上面有更广阔的宇宙尺度。人类目前可观测宇宙范围达到930亿光年。
如果我们把可观测宇宙的范围缩小到太阳系的大小,地球在其中是什么?也许只相当于小质或电子。地球在整个宇宙面前,像电子和质子一样小。这样,我们宇宙的宏观结束是微观。
我们可以认为这个宇宙是原子扩大无数倍后的世界,各星系、星星等都是这个原子中更小的粒子,围绕宇宙的中心旋转。
当然,这是我们在太阳系这么大的时候缩小宇宙的结果。然而,在现实世界中,如果我们想探索微观世界的奥秘,我们需要将显微镜放大到许多倍。有些人问,如果显微镜放大到40亿倍,我们会看到什么?
40亿倍绝对是很大的倍数,人类现在最强的扫描隧道电子显微镜也只能扩大到10亿倍。此时,我们可以更清楚地看到原子表面,扩大40亿倍,就可以看到真正的原子内部世界。
这时,你会看到一个精彩的世界,你会看到电子,它们像地球围绕太阳一样绕着原子核高速旋转。在这里,我们可以看到原子内部的运行规则,与宇宙的运行规则有多相似。显微镜的倍数越大,看到的颗粒内部世界越清晰,看到的规则也越明显。
40亿倍的扩大可能会让我们看到更小的夸克粒子。当然,看到这些不是科学家的目标,科学家希望通过粒子之间的运动规律发现宇宙的奥秘,将人类文明升级为高级文明。
当然,40亿倍还不以让我们完全看到微观世界,它只能让我们看到一小部分,窥探微观世界的一部分奥秘。要真正理解微观世界的奥秘,可能需要更大的倍数。例如,4000亿倍甚至40000亿倍。但是,人类要达到这样的高度,需要更长的技术发展时间。
总之,在显微镜的帮助下,我们初步了解了微观世界的存在,也了解了与宏观世界的联系。未来要解读宇宙的终极奥秘,也许最终必须把目标放在微观世界的探索上。对于人类现在的科学技术来说,进入微观世界是很困难的,但在未来,我们拥有更强大的科学技术设备后,进入微观世界游泳可能不是梦想。
通过探索微观世界,通过科学技术改变微观世界的规则,可以更清楚地理解各种物质规则。如果微观的尽头是宏观的话,我们真的知道微观的世界后,也许真的发现了宏观宇宙的奥秘。那个时候,即使人类没有能力走遍宇宙,我们也已经成为了级文明,对宇宙的各种规则有了清晰的认知。