大学物理绪论2016

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100万光年
这个扁平的圆盘就是我们自 己的星系－银河系，具有螺 旋型结构。她和两个相伴的 卫星星系－更小的不规则的 麦哲伦云团，一起在空间旅 行。比我们这个银河系更大 的，或者比那两个卫星云团 更小的星系，都不常见。
3
1光年
这幅图里的一个星星比其他 的亮，仅仅是因为他比较而 言要近很多而已，这就是太 阳。白天和黑夜之间的对比 ，满天星光的寒冷和给予生 命的温暖之间的对比，都是 因为我们居住的行星位置和 他近而已。如果把我们拉到 远离太阳，我们立刻就能认 识到，他只是天空无数星星 中的一颗，而那些遥远的星 星们也都是一颗颗的太阳。
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10公里
城市的心脏出现了，这是千 百万人住家和工作的地方， 这里呈现的整个结构，包括 城区、公园和港口，对此他 们都非常的熟悉。矩形区域 里的木质房屋在1871年的城 市大火灾中烧掉了，这里显 示的大多数细节都是新的， 尽管街道和火车道保留了下 来。就像在未来，这些街道 和铁路仍将比那些独立的建 筑能更长久的保留下来。
14
1厘米
就像通过一个强大的放大镜 在皮肤上搜索一样。这些褶 皱反映了皮肤具有收缩弹性 的符号和方法。
15
100微米
意想不到的细节呈现了！我 们几乎不能面对我们自己了 ，我们进入了一个极度的安 静隐秘世界，就像那些遥远 的星系那样陌生。
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10微米
让我们穿过皮肤进入毛细血 管内部，血可以从中流过。 很多血细胞都很小、没进化 完善、短命，但血的红色却 由他们形成。我们这里看到 这个白白的大家伙－淋巴细 胞，寿命较长，是免疫系统 的中众多复杂细胞和化学环 境的参与者，以免身体遭受 外界感染。
17
1微米
现在我们进入了皱皱的淋巴 细胞内部，面对的又是一个 表面，细胞内部一层包裹着 细胞核的蛋白薄膜。小孔容 许物质从内部进入细胞里更 大的空间。每个细胞都有这 种细胞核，他的分子产物塑 造了细胞的整个生命。一个 人身体里的所有细胞数量， 要超过星系中所有星星的 可以看到一个长的梯形螺旋 分子，双上升螺旋，而这些 不同横挡得排列顺序掌控着 每个有机体的独立性。在很 大的四字母的分子字母表中 可以拼写出化学信息，一个 字母表就能为整个生命服务 ，但是身体里每个细胞的生 命过程在每个个体间都不尽 相同。细胞复制的时候双螺 旋就会分裂，每个都将成为 一个新的完整的梯形横挡的 一部分。
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10亿光年
这时候的空间看起来大部分 都象是虚空的，远处的星系 就像一粒粒散落的灰尘。其 实，这种虚空才是正常的， 而我们熟悉世界:明亮的家 园，才是个例外。如果再扩 大十倍，宇宙也不会再展现 一个全新的结构和新的虚空 。这个尺度上的宇宙是粗略 统一的，在这个大尺度上观 察宇宙的变化，时间比空间 显得更有意义。所有的剧烈 变化都在过去发生了，现在 看到的景象将非常缓慢地逐 渐黯淡下去，因为至少在未 来的几十亿年里，这些看起 来黯淡的灰尘还会逐渐相互 远离。
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100万公里
我们人类曾经访问的最远的 地方就是我们的伙伴：月亮 ，离我们最近的星体。明亮 的月圆之夜和涌起的潮水都 是他最亲近地球的时刻。
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10万公里
现在整个地球都露出了她美 丽的面纱：孤独，优美，而 又脆弱。我们意识到，我们 的地球处在一个开放的宇宙 中，象一个在轨的航天飞机 ，既没有航天图，也没有引 擎来支撑她。她平滑的、快 速的围绕着太阳在运动，几 乎每一个小时就能穿过这个 图片所显示的区域。
译者注：其实是说在米和分 米间人们常用的尺度：尺。 不论英尺还是中国的尺，其 实都是以人们使用方便而定 的尺度。
13
1分米
这个尺度就显得有点过于亲 密了，比你自己看自己手背 要稍微大一点。图中的手是 个有生命的结构，由眼睛和 大脑支配，由于人们的努力 ，手和其他许多人体结构相 互配合，塑造了我们这个丰 富多彩世界的一切，包括手 本身。
10
1公里
现在我们看到的可不是象地 图上用地那些网格和符号， 而是城市中我们熟悉的一个 区域：湖滨公路，军事操场 ，飞机跑道，船坞，和博物 馆。
11
10米
一个男人正在野炊。这个野 炊可是一直处在每一幅星系 图的中心位置哦。
12
1米
这是人们相互建立友谊，交 谈，抚摸的尺度。一个男人 正在温暖的10月睡觉，周围 是他身体和大脑必须和感到 舒适的条件。在这幅图和下 一幅图之间的尺度大小，是 适合表现内容的。“所有的 测量，都是以人为准”，智 者普罗塔哥拉(约前480-约 前410, 希腊哲学家)写道。
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1000公里
图中的区域，是从低轨上看 到的景象，囊括了整个密西 根湖。宽阔的水面，就像被 封闭的陆地包围的平面，是 由过去几万年前，据我们最 近的地质运动中的大陆冰河 形成的。今天的天气由成片 成片的一列列云组成。虽然 我们正在看有着上千万人口 的家园，可是我们仍然看不 到人类之手创造的伟大工程 。
4
1千亿公里
所有太阳的行星都在这个矩 形里了。从地球上看，这些 行星很突出，这几个亮亮的 怪东西，相对其他星星而言 ，以几乎不变得方式在天空 漫游。这里我们从外面看过 去，他们以哥白尼方式运行 ；在一个套着一个的椭圆轨 道上，围绕着太阳运行。图 中用彩线描出。
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1000万公里
这段轨迹标识出了地球在10 月份的4天的轨迹，里面还 标出了月亮的相对地球的轨 迹。月亮总是处在一个随地 球一起运动的小的椭圆形轨 道上。
大学物理绪论
(一) 物理学的研究对象
物理学研究物质基本结构、相互作用以及它们的 最基本、最一般的运动规律。
空间尺度 1026 m (约150亿光年) — 10-20 m
宇宙大小
夸克大小
时间尺度 1018 s (150亿年) —— 10-27s
宇宙年龄 硬 γ 射线周期
速率范围 0 (静止) —— 3108 m/s (光速)
19
1纳米
这些堆砌块状是分子印刷样 式图，基因信息的字母。他 们的不同组合拼写出更长的 文字。形式是化学样式，通 常是由原子结合在一起的稳 定结构，他们对生命本身是 没有影响的。中央的碳原子 ，和三个可见的氢原子结合 (还有一个原子在后面)。这 种类似的结合方式，大量存 在于寒冷的星际空间的薄薄 尘云中飘浮着的碳和氢原子 中。