يمتد كوننا من المقاييس دون الذرية إلى المقاييس الكونية.
تمتد الرحلة من المقاييس العيانية إلى الجسيمات دون الذرية عدة مرات من حيث الحجم ، ولكن النزول بخطوات صغيرة يجعل الوصول إلى كل واحدة جديدة أكثر سهولة من سابقتها. يتكون البشر من أعضاء وخلايا وعضيات وجزيئات وذرات ، ثم الإلكترونات والنواة ، ثم البروتونات والنيوترونات ، ثم الكواركات والغلوونات. هذا هو الحد الأقصى لمدى استكشافنا للطبيعة.
في المجموع ، هناك 13 حجمًا مختلفًا معروفًا حاليًا.
على اليمين ، يتم توضيح البوزونات المقياس التي تتوسط القوى الكمومية الأساسية الثلاثة لكوننا. يوجد فوتون واحد فقط للتوسط في القوة الكهرومغناطيسية ، وثلاثة بوزونات للتوسط في القوة الضعيفة والقوة الشديدة. النموذج القياسي عبارة عن مزيج من ثلاث مجموعات: U (1) و SU (2) و SU (3) ، والتي تتحد تفاعلاتها وجزيئاتها لتشكل كل ما هو موجود. لا يمكن أن يكون كل جسيم أولي معروف أكبر من حوالي ~ 10 ^ -19 م.
1.) الجسيمات الأساسية الأساسية. ينخفض إلى 10-19 متر ، لا يتم تقسيم هذه الكميات أبدًا.
عندما يتحد بروتونان ، يتكون كل منهما من ثلاثة كواركات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الغلوونات ، فمن الممكن أن تتحد في حالة مختلطة اعتمادًا على خصائصها. الاحتمال الأكثر شيوعًا وثباتًا هو تكوين ديوترون مكون من بروتون ونيوترون ، الأمر الذي يتطلب انبعاث نيوترينو ، وبوزيترون ، وفوتون.
2.) الأحجام الذرية. في فيمتومتر (~ 10-15 م) المقاييس ، المكونة من النيوكليونات الفردية والكواركات والجلوونات ، مرتبطة ببعضها البعض.
على الرغم من أنك نفسك مكون من ذرات ، إلا أن ذرة خارجية أخرى تشعر بها على أنها “تلامس” ليست بالضرورة في اتصال فعلي واحد لواحد مع الذرات في جسمك. لا يكفي الاقتراب بما يكفي لممارسة القوة ، وهو ما يحدث عادةً.
3.) الأحجام الذرية. حجم أنجستروم (~ 10-10 م) ، تشكل الذرات كل المواد على الأرض.
الجزيئات ، أمثلة لجزيئات المادة المرتبطة ببعضها البعض في تكوينات معقدة ، تحقق الأشكال والهياكل التي تقوم بها في المقام الأول بسبب القوى الكهرومغناطيسية الموجودة بين الذرات والإلكترونات المكونة لها. تنوع الهياكل التي يمكن إنشاؤها يكاد يكون غير محدود.
4.) المقاييس الجزيئية. نانومتر (~ 10-9 م) وأكبر ، تتكون الجزيئات من العديد من الذرات المرتبطة ببعضها البعض.
تُظهر صورة المجهر الإلكتروني الماسح بعض عينات من أنواع البكتيريا الزرقاء Prochlorococcus marinus. يبلغ حجم كل من هذه الكائنات نصف ميكرون فقط ، لكن البكتيريا الزرقاء هي المسؤولة إلى حد كبير عن تكوين الأكسجين على الأرض: في البداية وإلى حد كبير حتى اليوم. مثل جميع البكتيريا ، فإن عمرها الافتراضي أقصر بكثير من عمر الإنسان.
5.) موازين دقيقة. أقل من 0.0001 متر (عرض شعرة الإنسان) ، يلزم وجود أدوات بعيدة عن متناول العين البشرية.
في المياه الدافئة الضحلة ، غالبًا ما يمكن رؤية طيور النحام الوردي وهي تخوض في المياه بحثًا عن الطعام ويبحث عن الطعام. من الملحوظ في بعض (وليس كل) طيور الفلامنجو الموضحة هنا نقص أصباغ الكاروتين في إمداداتها الغذائية ، حيث يكون معظم طيور النحام هذه أقرب إلى اللون الأبيض من اللون الوردي أو الأحمر الموحد ، ولكن السلوك الدائم. ما يقرب من نصف فقدان حرارة الجسم على ساق واحدة بدلاً من ساقين.
6.) المقاييس العيانية. تمتد حواسنا النموذجية من المقاييس الفرعية إلى عدة كيلومترات.
يمتد هذا الاختيار من الكويكبات والمذنبات التي زارتها المركبات الفضائية على عدة درجات من حيث الحجم ، من أجسام تحت الكيلومتر إلى أجسام يزيد طول أحد جوانبها عن 100 كيلومتر. ومع ذلك ، لا يمتلك أي من هذه الأجسام كتلة كافية لسحبها إلى شكل دائري. يمكن للجاذبية أن تربطهم ببعضهم البعض ، لكن القوى الكهرومغناطيسية هي المسؤولة بشكل أساسي عن أشكالهم.
7.) درجات الكوكب الفرعي. يمكن للأجسام العائمة بحرية أن تصل إلى مئات الكيلومترات حيث لا تستطيع الجاذبية هزيمة الكهرومغناطيسية.
الآن وقد تم تصوير زحل بواسطة JWSD ، تم تكوين أول “صورة عائلية” لعوالم الغاز العملاقة التي شوهدت من خلال عيون JWSD. هنا ، يظهر كل كوكب بمقياس زاوي يحدد كيف تبدو متداخلة مع بعضها البعض كما يراه JWST. يمكن أن يكون حجم الكواكب ضعف حجم كوكب المشتري ، ولكن 1000 كيلومتر أو أقل.
8.) موازين الكواكب. يبلغ عرض الكرات حوالي 1000-200.000 كيلومتر بسبب الجاذبية الذاتية.
الأقزام البنية ، بين حوالي 0.013-0.080 كتلة شمسية ، تندمج الديوتيريوم + الديوتيريوم في الهيليوم 3 أو التريتيوم ، وهي بحجم كوكب المشتري تقريبًا ، لكنها تحصل على كتل أكبر بكثير. الأقزام الحمراء أكبر إلى حد ما ، ولكن حتى النجم الشبيه بالشمس الموضح هنا لا يرقى إلى مستوى أعلى ؛ يبلغ قطرها 7 أضعاف قطر النجم ذي الكتلة المنخفضة. يمكن أن يصل قطر النجوم في هذا الكون إلى ما يقرب من 2000 ضعف قطر شمسنا.
9.) موازين النجوم. يتراوح حجم هذه المفاعلات النووية بين 0.08 إلى 2000 ضعف حجم الشمس ، وهي تضيء الكون.
وصف سحابة أورت الداخلية والخارجية حول شمسنا. بينما تكون سحابة أورت الداخلية على شكل حلق ، فإن سحابة أورت الخارجية كروية. قد يكون الحجم الفعلي لسحابة أورت الخارجية أقل من سنة ضوئية واحدة أو أكثر من 3 سنوات ضوئية ؛ هناك قدر كبير من عدم اليقين هنا. أي جسم ضخم يمر عبر سحابة أورت لديه فرصة كبيرة لإزعاج الأشياء الموجودة في جواره.
10.) نظام ستار بأحجام. تمتد الغيوم الشبيهة بأورت الممتدة إلى ما يقرب من 2 سنة ضوئية ، وتبحث في حدود الأنظمة النجمية الفردية.
على الرغم من وجود العديد من حالات المجرات المتعددة في نفس المنطقة من الفضاء ، فإنها تحدث عادةً بين مجرتين أو في مناطق كثيفة جدًا من الفضاء ، مثل مراكز عناقيد المجرات. من النادر للغاية رؤية 5 مجرات تتفاعل على بعد أقل من مليون سنة ضوئية ، والتقطها هابل هنا بتفاصيل جميلة. نظرًا لأن كل هذه المجرات لا تزال تشكل نجومًا جديدة ، فقد تم تصنيفها جميعًا على أنها “حية” من قبل علماء الفلك.
11.) موازين كوكبة. بين حوالي 100 و 1000000 سنة ضوئية ، تعمل المادة المظلمة والعادية على تماسك المجرات معًا.
بين الكتل والخيوط العظيمة للكون توجد فراغات كونية شاسعة يبلغ قطر بعضها مئات الملايين من السنين الضوئية. على الرغم من أن بعض الفراغات أكبر من غيرها ، وتمتد على مليار سنة ضوئية أو أكثر ، إلا أنها تحتوي جميعها على مادة على مستوى ما. حتى في الفراغ الموجود في MCG + 01–02–015 ، المجرة الوحيدة في الكون ، قد تكون هناك مجرات صغيرة ذات سطوع منخفض أقل من حد الكشف الحالي للتلسكوبات مثل هابل.
12.) أحجام الكتلة والفراغ. تمتد من 10 إلى 100 مليون سنة ضوئية ، وهي هياكل ضخمة مرتبطة بالجاذبية.
على المقاييس الأكبر ، ما لم يتم إضافة المادة المظلمة ، فإن الطريقة التي تبدو بها المجرات معًا (الزرقاء والبنفسجية) لا يمكن أن تتطابق مع المحاكاة (الأحمر). في حين أن هناك طرقًا لإعادة إنتاج هذا النوع من البنية دون إضافة مجال معين ، مثل إضافة نوع معين من الحقول ، فإن هذه البدائل إما لا يمكن تمييزها بشكل مثير للريبة عن المادة المظلمة أو تفشل في إعادة إنتاج إحدى الملاحظات العديدة التي تفضل المادة المظلمة. .
13.) مقاييس كونية حقا. تمتد الشبكة الكونية المرئية بأكملها عبر حوالي 92 مليار سنة ضوئية.
في علم الكونيات الحديث ، تتخلل شبكة واسعة من المادة المظلمة والمادة العادية الكون. في المجرات الفردية وعلى المقاييس الأصغر ، تكون الهياكل التي تكونت بواسطة المادة غير خطية بدرجة كبيرة ، مع انحراف كثافات عن متوسط الكثافة بكميات هائلة. ومع ذلك ، على نطاقات كبيرة جدًا ، تكون كثافة أي منطقة في الفضاء قريبة جدًا من متوسط الكثافة: دقة تبلغ حوالي 99.99٪.
حتى على النطاقات الأكبر والأصغر ، قد لا تزال الظواهر الجديدة تنتظر الاكتشاف.
تمتد هذه الخريطة اللوغاريتمية العمودية للكون على ما يقرب من 20 مرتبة من حيث الحجم ، مما يأخذنا من كوكب الأرض إلى حافة الكون المرئي. تتوافق كل “علامة” أكبر على شريط المقياس الأيمن مع زيادة قدرها 10 أضعاف في قياسات المسافة.
في الغالب Mood Monday هي قصة كونية تحتوي على صور ومرئيات ولا تزيد عن 200 كلمة.
