本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
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掌握对宇宙真实尺度的理解是我们尝试概念化现实以及我们在其中位置的重要组成部分。
但这非常困难，无论我们是在寻求“哇”的时刻，还是试图获得有助于我们解决下一个科学问题的直觉。因此，我们一次又一次地寻找方法来校准我们的感官，以获得某种视角。
也许我们通过从一个关于熟悉而舒适的事物的思想实验开始来做到这一点。
“想象一下这个橙子是太阳”。
接下来是地球，它是一颗微小的种子，小一百零九倍，放置在约 107 个橙子直径之外 - 大约 320 英寸或 9 码远（我知道，因为我查阅了瓦伦西亚橙子的平均直径，真的，我查了）。在这种情况下，最外层的主要行星海王星是一颗小小的黑加仑，位于 270 码之外。最近的恒星比邻星由另一个橙子（实际上更像葡萄，它是一颗低质量恒星）表示，距离大约 1,400 英里。
这非常有效，我们被诱导去思考一些普通的事物，然后我们突然惊叹于我们和另一颗太阳之间的巨大鸿沟。你知道，就是你在夜空中看到的那成千上万颗闪烁的东西之一（如果视力好，在漆黑的荒郊野外）。几乎残酷地指出，在这个尺度上，我们单个星系的另一侧（不到可观测宇宙中星系总数的千亿分之一）只有在从我们的柑橘母亲那里行进约 2500 万英里后才能到达。
这是一个例子。有时我们的太阳是一个篮球，或者可能是当地天文馆的穹顶。事实上，世界各地存在许多物理模型，它们都在玩弄同样的技巧，甚至维基百科上（当然）也列出了其中一些模型。一个特别雄心勃勃的模型是瑞典太阳系模型——实际上延伸了整个国家的长度。在这种情况下，太阳（包括日冕）由斯德哥尔摩的爱立信球形体育馆代表。
这令人印象深刻，当您从太阳艰难跋涉近 600 英里到达瑞典北部北极圈上方的终端弓激波时，您可能会意识到这仅仅是一个 1:2000 万的比例表示。
但是，将所有这些都记在脑海中非常困难，我们只是不习惯同时体验如此不同的尺度级别，如果我们想朝另一个方向，即微观方向发展，也会面临类似的挑战。
如今，原子似乎不像以前那样微小或遥远了——即使它们通常跨度仅为 0.1 纳米（厘米的千万分之一）。像原子力显微镜的微小探针这样的巧妙装置可用于绘制甚至操纵原子，以及感知它们与其他原子的共价键——所有这些都在普通的实验台上完成。
但是，一旦我们深入到这些结构中，尺度上同样的巨大鸿沟就会将它们的组成部分分隔开来。这比较棘手，因为物理学更棘手，粒子表现出它们的量子力学怪异性，而且事情变得模糊不清。但粗略地说，如果我们将金原子核的大小放大到太阳的大小，那么金原子最外层电子的最可能位置将是冥王星平均距离的两倍远。
这意味着我们内部存在的空间比例与我们周围存在的空间比例相似。事实上，令人惊讶的是，我们熟悉的所有事物中都充斥着多少空旷的空间，这也是宇宙可以构建像白矮星或中子星这样极其致密的天体的原因之一——当您将物质挤压在一起时，可以消除大量的空间缓冲。
当然，实际上并没有到此为止。进一步向内看，可能（可能是重点），在普朗克尺度（10 的负 33 次方厘米）上，宇宙的基本组成部分是紧凑的、极小的、多重维度的共振弦。
也许这些是自然界的最终颗粒状碎片，但在某些方面，它们身处茫茫虚空之中。试图传达这一点会产生一些更具挑战性的比例。例如，首先考虑一下，我们的可观测宇宙在所有方向上延伸约 4350 亿万亿公里，这相当于约 4 的 28 次方厘米。因此，普朗克尺度与，比如说，一颗小葡萄之间的大小差异，大致相当于那颗葡萄与比整个可观测宇宙大 10 万倍的物体之间的大小差异。
哎哟。
但这并不是全部的延伸，全部的衡量标准。可观测宇宙仅仅是光线有时间从宇宙视界传播到我们的宇宙。超越这一点呢？嗯，好问题。一些多元宇宙的理论模型表明，在这些超视界尺度上散布着无限数量的其他宇宙体积，因此也存在无限数量的其他宇宙，就像我们的宇宙一样，以及不太像我们的宇宙，或完全不像我们的宇宙，等等。
当然，情况可能没有那么糟糕。其中一些模型，涉及所谓的混沌暴胀，表明可能仅仅存在 10 的 10 的 10 的 10 的 17 次方个其他宇宙。实际上，情况可能没有那么令人难以承受，因为我们可怜的人类感官可能只能区分出大约 10 的 10 的 10 的负 16 次方个宇宙。您问为什么这么少？因为人脑无法吸收超过约 10 的 16 次方比特的信息，我们的大脑中根本没有足够的原子。我确信这会让您感觉好些。
对我而言，作为一名科学家，讨论自然的尺度是最具挑战性，但又最令人兴奋的任务之一。大自然在所有这一切中公然无视我们，这真是太奇妙了——然而我们却在这里。
尽管如此，继续尝试仍然非常重要，因为也许我们可以让我们大脑中的少数神经元看到一些新的东西。每当我们看到新的东西时，我们就有机会更多地了解自己。
这一切也有些荒谬可笑。当然，像往常一样，道格拉斯·亚当斯先到了
“……比有史以来最大的东西还要大，还要更大。
实际上比那大得多，真是令人惊叹的巨大，一个
完全令人惊叹的尺寸，“哇，真大”，时间。无限就是如此
大，以至于相比之下，巨大本身看起来真的很渺小。
巨大乘以庞大乘以惊人地
巨大是我们试图在这里传达的那种概念。”
（D. 亚当斯，《宇宙尽头的餐馆》）