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人类可不可以从微观入手,去制造宏观物体?

物质世界微观和宏观的区别是什么呢?

我们所处的世界如此美丽,也是如此神秘。古往今来,人们通过神话、艺术、科学从各个不同的角度去解读,乐此不疲,充满好奇。

要认识我们自己所处的物质世界,有微观和宏观的角度。相对而言,我们感官所及的世界是一个中观的世界,其观测的尺度限制在我们五官所能触及的范围之内,而借助科技的手段和思想实验,我们所能理解和认识的微观世界和宏观世界,其尺度的大小超乎我们的想像。

在微观的世界里,我们知道世间万物都是由原子组成的,原子是由质子、中子、电子组成的,原子还有更小的组成单位,夸克。电子和夸克还可再分吗?如果还可再分,又是由什么粒子组成的呢?就我们目前的认知水平来说,尚不可知。

米、毫米是我们日常所能最直观认识的尺度单位。例如我们的身高大部分分布在1.5-2.0米,我们头发的直径大约是0.05毫米。

在微观的物质世界里,我们最常使用的单位是纳米(namometer,nm),1纳米等于十亿分之一米(10^-9米),其尺度相当于1根头发径向的5万分之一。在1纳米的长度上,只能排列几个原子。有如下的尺度对比关系:病毒(100nm)→分子(0.1nm)→原子(0.1nm)→原子核(10^-5nm)→质子(10^-6nm)→夸克(<10^-8nm)。

我们现在的工业技术已达到了纳米级的水平,电子技术通常以纳米来衡量组成芯片、电子线路或元件的细致程序,20纳米制程工艺的约指甲盖大小的芯片可以集成数十亿个晶体管。

纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。

在宏观的世界,地有多大,天有多高?单位米、公里不再能够满足我们大尺度空间衡量的需要。在太阳系内我们用天文单位作为空间衡量的尺度,1天文单位也就是地球与太阳的平均距离,约为1.5亿公里。这个空间概念我们可以想像一架常见的客机,其时速大约是885公里/小时,飞越此跨度的距离大约需要19.3年。太阳系直径约为123亿公里,平均82个天文单位。

在星系(如太阳系所处的银河系)的大尺度空间内(每个星系拥有像太阳这样的恒星有几百到几万亿颗),需要有更大的空间单位来衡量这个更大的尺度,我们以物质世界中运行速度最快的光在一年内所经过的距离作为空间单位,称为光年,来衡量大尺度空间。1光年的距离约为9,460,730,472,580,800.8米,约9.46万亿公里((9.46*1012千米),约为6.32388万个天文单位。这个空间尺度概念我们可以想像世界上最快的飞机(2004年11月16日,美国航空航天局(NASA)的飞机最高速度纪录是11260公里/小时)。飞越1光年的距离需要用95914年。而常见的客机时速大约是每小时885公里,这样飞越1光年则需要1.22033百万年。目前人造的最快物体是1970年代联邦德国和美国NASA联合建造并发射的Helio-2卫星,最高速度为每秒70.22公里(即每小时252792公里),这样的速度飞越1光年的距离约需要4272年的时间。

人类目前所能观测到的空间尺度约为150亿光年,在这个以150亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个。

在宏观的大尺度空间里,人是何其卑微,只是尘中的尘。即使以极限的速度去穿越,人的生命是何其短暂,犹如苍驹过隙。

仰观宇宙之大,人类如此卑微,只能心怀敬畏。


注1:就我们感知而言,我们可以感觉到静止的存在,而其实在微观或宏观的世界中,运动是绝对的,微观层面分子的运动与宏观层面星系的运动永不停歇。

注2 :处于不同运动状态或速度的物体,按爱因斯坦狭义相对论的原理,其尺度会有相对的差别,速度越快,尺度相对收缩,当然在我们日常低速运动是没有明显的差别的,越接近光速,差别越明显。

质子,电子,离子是微观还宏观的,微观的物质能用到现实中吗>

质子,电子,离子是微观物。因为人类生存于宏观世界,所以微观的物质很难应用于人类的宏观世界。但是,科学家们致力去研究微观物是为了由微观物的研究中得到对宏观世界的启示与应用。电子的质量约为9.10 × 10~-31 kg。人类的质量约为6× 10~1 kg。地球的质量为5.975x10^24 kg。电子是人类的微观粒子,那么人类也就是地球的微观粒子。

人类可以用肉眼可见到的所有物质,是否都是由微观世界的粒子组成的?

其实对我们来说,现实中大多数的物质都是由微观世界中的粒子构成的,因此万物构成的本质本身就是粒子的组合,而对我们来说,人眼中的世界真实存在的物质也是由微观世界中多个粒子共同组成的,所以可以从以下几个方面出来思考问题。

1,目前来说人们眼中可看到的物质本身就是微观世界的存在一种形态,而对于我们来说这些物质也是有构成物质的基本粒子单位所组成。

其实对我们来说,人眼中所看到的真实世界都是由物质组成的,而构成物质的元素,也就是微观世界的例子,所以从某些意义上来讲,我们眼中看到的事情确实是微观世界粒子的存在形态。

2,目前来说人们的科学存在局限性,也正是因为如此尚未发现一些并非是微观世界粒子构成的物质。

其实目前来说,人们的科技水平确实存在一定的局限性,人们的认知也受已有科技水平的影响,所以人类的科技尚未侦查到那些并非微观世界的粒子构成的物质,也正是因为如此说,人类可以用肉眼可见的,所有物质都是用微观世界粒子组成的,也是准确的。

3,世界中很多物质也并非完全意义上的粒子构成,而对于一些反物质来说本身存在形态相对较为特殊,而我们肉眼也无法观察到。

其实不得不说,是世界上确实存在我们肉眼无法观察到的物质,而这些物质可能是其他的基本粒子组成的,但是我们稍微真实的了解这些物质的属性,而对我们来说人们已知的组成世界的物质,确实是这些微观世界的粒子构成的,也正是因为如此,我们所处的世界本身就是一个微观世界的粒子的组合体。

其实对我们来说,是我们人眼可看到的世界里面的所有物质,确实是由微观世界粒子组成的,当然也可能确实会存在一些比较特殊的或者构成形态,因此更需要科技的发展,帮助我们更好了解这些物质的属性。

什么是宏观,和微观有什么区别?

宏观与微观的区别 宏观与“微观”相对,不涉及分子、原子、电子等内部结构或机制,也泛指大的方面或总体。常见词组有宏观理论,宏观世界,宏观经济学。与微观相对,宏观不涉及分子、原子、电子等内部结构或机制。肉眼能见到的物体均为宏观物体;宏观现象一般指宏观物体和隐藏在宏观的空间范围内的各种现象;宏观物体和宏观现象总称宏观世界。

什么是宏观,什么是微观?

顾名思义,宏观是指从大的方面去观察,微观是指从小的方面去观察。有时候,我们还常常用到中观这个概念,即处于宏观与微观之间。 在自然科学中,微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界,而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界。有时候,我们又将宏观世界特指星系、宇宙等物质世界,而将人类日常生活所接触到的世界称为中观世界。 在社会科学中,一般来说,我们通常把从大的方面、整体方面去研究把握的科学,叫做宏观科学,这种研究方法,叫做宏观方法。通常把从小的方面、局部方面去研究把握的科学,叫做微观科学,这种研究方法,叫做微观方法。比如说,研究某种社会总体发展规律的科学,我们称之为宏观社会学;研究某个社会特殊
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