宇宙是一个巨人的细胞？

作者：薛德堡

很小的时候，我曾在墙角看到一群蚂蚁抬着一只死去的昆虫，它们之间频频交流，齐心协力，一步一步的缓慢前行。这件事让我第一次意识到，人类之外，也同样存在着大大小小的世界，每个世界里有各自的时间和节奏。

人经历的一个时段的行为，小小的虫子需要很久才能完成，也许对那些更小的生物来说，这就是它们一辈子的全部的光阴。然而在这我们看来极其短暂的时间内，他们经历了完整的虫生历程——呱呱坠地，豆蔻年华，金榜题名，洞房花烛，跌宕起伏，入土为安。

也许，我身上的一滴汗水，就蕴藏着一个深邃的小宇宙，不同层级都是一番别有洞天的景象，无数的极度微小的生物在其中各个局部繁衍生息。虽然一滴汗水的的存在只是短暂的瞬间，但这个时间对汗滴世界里的经历者来说，就好比我们所看到的宇宙的年龄——150亿年那样漫长。

在汗滴逐渐蒸发的过程中，这些微小的生灵的世界从原始走向文明，他们像人类一样，经历野蛮的战争到高级社会形态，产生无数的思想家，哲学家和科学家。他们无法看到汗滴的全貌，更无法看到我。直到汗滴世界的某个新纪元，他们的文明已经高度发达，终于，他们发射的星际飞行器经过漫长的旅行，返回了汗滴宇宙中距离他们极其遥远的一颗天体的一点信息。

汗滴宇宙的科学家们也许观察到他们的宇宙正在收缩，环境在恶化，于是努力研究如何迁居到其他的宜居地点。有可能随着我的运动，汗滴又重回先前的状态，微小的生灵们继续在此栖息，但也可能随着我静静的躺下，这滴汗顷刻间消失殆尽，汗滴宇宙湮灭，文明散尽。对我来说，人类的节奏和时间虽然恰恰好，但对汗滴世界里的亲历者来说，这个节奏正如一场宇宙的演化那么缓慢，他们百思不得其解，试图寻找这个演化背后的机制。

反过来，我们自身所处的宇宙可能也是某个巨人身体上的一个小点点——比如一个细胞。巨人在他所处的世界里的一切，与人类也许并无二致，巨人每天生活也许有规律，也许没有。他也许正在睡觉，也许正在打拳，在他的一个动作节奏内，我们的宇宙经历了已经150亿年了。我们不用担心他的节奏会带来对我们的宇宙的巨大影响，因为他的节奏在我们看来是无限缓慢的。

巨人世界的科学家们正在用一台高度精密的仪器拍摄这些细胞宇宙中的全貌，这台仪器是在巨人世界里的科学家经过数千年艰苦卓绝的研究才开发出来的，通过它，巨人们能看到比他们世界的亚原子尺寸还要小很多倍的世界，他们发现，原来这些粒子的世界与他们头顶的天空宇宙极其类似，那些粒子也在自转和公转。

有一天，当巨人们采用一种高级的智能算法搜索这些拍摄的高分辨率记录片时，他们发现，细胞宇宙中有一个粒子带，一个由高达数千亿的粒子组成的漩涡带，其中一个粒子团绕着漩涡中心高速旋转，这个粒子团里有一颗持续辐射的粒子被8颗更小的粒子围绕着。

当影片播放到某一段时，他们发现，其中一颗粒子上出现噪声，还有微弱的辐射的起伏，放大分辨率后发现，这段数据里的一些帧上断续出现了某种亚粒子文明的记录，但最终都消失了，经历一阵粒子的大规模收缩和膨胀之后，整个粒子带一片杂乱。

以上是我上中学时的一些想法，虽然现在看起来挺荒诞的，但网络上的确有不少人产生过类似的想象。当然，这只是一种纯粹的想象，但这种想象并非一无是处，它是科幻作家们创作灵感的源泉。

如果你想针对这种说法提出质疑或反驳，那是轻而易举的事。例如，巨人的血液是怎么流动的？光速？这是不可能的。不过，从另一方面说，巨人不必是碳基生物啊，他可能是某种其他的智力物，他的形态可能远远超出了人类的想像力。

当然，总的来说，上面说的有点扯，下面我来一本正经的说说自然的不同层次的尺度问题。目前物理学上涉及到的最大长度是 ，即宇宙半径的下限，而已经达到的最小长度为弱电统一的特征长度 ，而能用长度描述的最小尺度是普朗克长度，即从最小到最大的尺度的整个范围，一般被分为四个区域，即微观，介观，宏观和宇观。这些不同范围中的物理规律并非绝然不同，而是有某种类似，例如，人们发现粒子物理领域的物理规律可以用到宇宙尺度上，据此建立了粒子天体物理学。因此有人提出，这些不同尺度的世界是首尾相连的，这正是下图所表示的意思。人们相信，整个自然世界也许就是一个循环。如此看来，上面的我的那些想象似乎有那么一点点道理。

最后，给大家看一组图片，它们展示了从宇宙到亚原子世界的尺寸变化情况，我附上了一些简短的描述，英文好的读者也可以点击图片放大后自行阅读。

10亿光年

这个尺度上，宇宙的大部分都是空的，相距遥远的星系看起来像散落的尘埃微粒。在未来的数十亿年内，这些漂移的颗粒将逐渐远离，这幅图景将慢慢黯淡下去。

1亿光年

当我们将目光投向银河系所在的家园时，将看到一个星系团——室女座星系团，她的直径达1300万光年，含有约2500多个星系，而银河系差不多是她的局外人。

1000万光年

这是我们所在宇宙区域的众多星系，其中每个亮点都是由数十亿颗恒星的光汇聚而成的星系。

100万光年

这个扁平的螺旋结构的圆盘就是银河系。它带着大、小麦哲伦两个伴星系一起在太空中旅行，大多数星系的大小都介于银河系和麦哲伦星系之间。

10万光年

俯视漩涡状的银河系，数千亿颗恒星在引力的作用下围绕星系中心转动。其中，我们的太阳正沿顺时针方向以三百万年一轮的速度航行。而河外星系缓缓地旋转着，渐行渐远。

1万光年

发光的气体构成恒星云，周围弥漫着一片片暗尘埃，星系盘作缓慢变化的螺旋转动。在这里，还看不到我们的太阳，但它就位于图像的中心，靠近一个螺旋臂边界的地方，只是太小了而已。

1千光年

现在到银河系内部了，这里闪耀着的数千亿个亮点都是恒星，我们能看到的所有恒星都在这里面，还有许多我们无法看到的恒星。

100光年

对准太阳的区域放大，好一副群星璀璨的图景！但是很不好意思的是，太阳很不显眼，因为很多恒星都比她亮多了，而且还离太阳蛮近的，因此她们在地球的北半球的天空中非常显眼。

10光年

10光年的尺度上，看到的是密集的恒星组成的背景，在接下来几张图片中都是如此，因为在我们的缩放比例下，这一点距离的改变比起恒星背景尺寸是微不足道的。

1光年

好了，现在那个最亮的点就是太阳，因为我们离她最近，所以她的亮度盖过了其他的恒星，其实那些恒星也都是一颗颗闪亮的太阳。地球恰好在太阳的最合适的位置，靠着这颗中等的恒星的光热，人类有了温暖惬意的环境。

10000亿公里

现在只能看到太阳了，远处恒星都暗淡下来，图中方框内就是太阳的边界，也是冰冷的彗星入侵的区域，通过太阳风吹起的它们那长长的尾巴，我们看到他们那鬼魅般的身姿在飘舞。

1000亿公里

太阳系的成员们都在这个小小的椭圆区域内，从内到外，水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星和海王星的轨道层层嵌套。

100亿公里

最外面是小小的冥王星，他的轨道倾斜，而其他的行星都在一个扁平的面上，绕着太阳逆时针转动。

10亿公里

现在聚焦到近地行星了，从内到外依次是水星，金星，地球和火星。最外面那个亮带是木老大，他和火星之间有一个小行星带。

1亿公里

方形区域里是地球的一段轨道，每年9月到10月里，我们要在这里花上大约6周的时间才能通过。

1000万公里

方框内的一小段地球的轨道，每年10月里有4天，地球要经过这一小段，那个小小的椭圆是小兄弟月球心随地动的明证。

100万公里

已经聚焦到地球了，外面这个椭圆是人类目前所到最远之地，月亮在上面徘徊，皎洁月夜下，浪潮起伏，原来她正步步趋近。

10万公里

终于看到了我们乘坐的那艘宇宙飞行器了，她绝世而独立，优雅而精巧，带着我们飞过天际，平稳而快速，每一个小时之内，她就会离开这个小方框。

1万公里

云层覆盖下的地球，蓝天白云，深海褐地，三百年以来，人类绘制了无数张地图，但直到1967年，人类才第一次一睹其真容。

1000公里

现在看到的是美国的密歇根湖，街道上空云层密布，虽然知道那下面是万千人们的家园，但竟人迹难觅，有一种万径人踪灭之惑。

100公里

图中是处于密西根湖南端的芝加哥大都市，而位于方格里的正是一英里见方的的芝加哥大道。不过，此刻漫步街头的人们，可能没有想到高空中有摄影飞机飞过。

10公里

芝加哥城市的中心终于看到了，城市的主体，包括城区、公园、港口都尽收眼底。

1公里

现在看到的不再是地图般的符号窗格，而是一个具体的地方。

100米

街道和码头，当然主要是草坪。

10米

两个人躺在草坪上，睡着了。

1米

男的。

10厘米

他的手，已经显得有点大了。

1厘米

纹理清晰，错综复杂，一看就是真皮而非人造革。

1毫米

已进入显微镜专家的世界，拍的是人体皮肤的下方的细节。

100微米

有点意料之外，犹如沟壑纵横的星球大陆，原来越是亲密，竟然和遥远的星星一样陌生。

10微米

一种淋巴细胞——参与免疫反应的白细胞。

1微米

深入白细胞内部，里面又是一层膜，即核膜，膜上的孔是核孔，它使细胞核和细胞质相通，而细胞核里面包含着一切生命的信息。

100纳米

这就是DNA分子，虽然它很长，但是折叠后能被这个小小的空间容下。

10纳米

DNA双螺旋结构。

1纳米

现在进入了化学的层次，与生命没有关系了，这是碳原子和氢原子所组成的稳定结构。

100皮米

现在进入量子力学层次，经典理论已经失效，所看到的那些点不是电子，而是电子云。

10皮米

有点面熟吧？这不是恒星系，这是碳原子的最里面的两个电子的电子云，它们不参与除核反应之外的任何活动。

1皮米

碳的原子核，一个致密的粒子团。

100飞米

已经可以看到碳的6个质子和6个中子，它们之间有一种局部的强烈作用，构成的碳的原子核。

10飞米

碳12由质子和中子组成的原子核的瞬态视图。

1飞米

这是质子和中子的内部，即由强力作用的夸克，这些颜色只是代表不同夸克种类的符号。

100阿米

这个层次是什么？如果再进一步缩小，又是什么？现在还真不知道。