从人开始
大自然的安排真是非常奇妙，我们人类的大小介于太阳和一个分子之间——太阳的直径是1.392×109米，一个分子的直径则大约是10-9米，人的大小正好是横跨宏观宇宙和微观世界的中心点。
大自然在人这样的尺度上达到最复杂的程度，并非出于偶然，我们尺度的大小在进化中起到了重要作用。如果我们变成昆虫大小，生活中每件事几乎都不同了，一个蚂蚁般大小的人永远写不出书来，因为一台蚂蚁大小的打字机的键盘都会黏在一起，一本蚂蚁大小的书也是如此，而且，蚂蚁永远也不能生一团火，因为最小的火焰也要比它的身体大。因此，人类正是有了这样的大小，才有了进化的能力。
另一方面，如果我们长得太高大的话，我们就会变得很脆弱。只要被什么东西绊倒，可能就倒地不起。以成人和婴儿为例，成人和婴儿都摔倒时，成人倒地时的动能要比婴儿倒地时大6倍。如果成人是现在的2倍大，他走路时就会像踩高跷那么危险。
而最大的宇宙和最小的原子都在我们身上交相辉映：我们会受到一个小到百万分之一米的病毒的侵害；小小的DNA双螺旋分子居然包含了我们所有的遗传密码；同时，我们也在接受太阳的光辉，依赖它的能量。太阳系之外那广大的宇宙对我们来说也并非多余，只有在一个足够巨大的宇宙中才有可能产生拥有复杂智慧的生命。
这就是我们的大自然，世间万物并不是随意散布在自然界中的，它们的大小是大自然中各种力之间的一种平衡，它们的位置是由自然常数的固定值所确定的。从亚原子粒子的世界到无垠的宇宙，事物的排列有着出乎我们意料的秘密。现在让我们从人开始，以10的次方为阶梯，向下追溯到最小的世界，向上追溯到最大的宇宙，去观赏那意想不到的魔景吧！
从1米开始，到最大的宇宙
100米（1米） 日常生活
这个尺度是和人们日常生活最密切相关的尺度。米这个测量单位本身就和人的手臂长短相关。大部分成年人的身高都超过1.5米，不到2米，只有少数人的身高才会超过2米。我们常常能听到，人们说某个东西“一人多高”，这正是用我们的身高来度量事物。
1米尺度的东西非常多，举不胜举。我们到商店去买裤子，裤子总在1米上下；我们使用的书桌、写字台，长度也总在1米上下。
101米（10米） 最大的动物
当代活着的最大的动物是鲸鱼，比较大的鲸鱼长度一般都超过10米，最大的达到30米。但是没有一种动物能达到100米的长度，即使是很久以前横行一时的恐龙也不过几十米而已。
102米（100 米） 最高的植物
长寿的巨大红杉一般高约80 米，最高的甚至可达100米，而且没有任何一种单个的生物形式比参天大树更高大了。100米的尺度可以说是地球上生物体大小的极限。
103米（1千米） 一个社区
在1千米见方的城市里，我们可以看到一个典型的社区：居民楼、商店、公园、小学、马路⋯⋯
此外，绝大多数小行星直径都在1 千米以下。
104米（10千米)最高的山峰
地球上最高的山峰无法超越1万米（10千米）。因为山越高也就越重，山的基部承受的压力也就越大。对于地球这颗行星的引力来说，如果山超过1万米的高度，它就会坍塌，陷入地壳中，所以地球上的最高峰——珠穆朗玛峰只有8848米。
一般分子直径的数量级为10的负10次方米 分子质量的数量级为10的负27到26次方千克 分子的特性：1.分子之间有间隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，体积小于100毫升。2.一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则。
中子星的直径一般只有10千米左右。质量在太阳1.4～3倍之间的恒星，其演化的结局就是中子星。
105米（100千米） 特大型城市
一个特大型城市方圆可达上百千米。
106米（1000 千米） 中等国家
一个中等国家的边长大约有1000千米，但像中国这样的大国，其南北或东西的距离都长达数千千米，而像文莱、卢森堡这样的小国方圆不过数百千米。
此外，最大的小行星（谷神星）直径有1000千米，月球的直径则近3500千米。
107米（1万千米） 地球整体
地球的直径大约是1.27万千米，周长大约是4万千米。在一个边长为1万千米的正方形里我们可以看清地球全貌。这是一颗蓝色行星，有着蓝色的天空和海洋，还有白色的云彩和褐色的陆地。
白矮星的大小和地球差不多。质量是太阳质量1.4 倍以下的恒星，其最后的结局就是白矮星。
108米（10万千米） 最大的行星
太阳系中最大的行星是木星，它比地球大1300多倍，其直径有14万多千米。木星没有固体表面，是一个气态行星，因此，有人说它是一颗失败的恒星。
109米（100万千米） 地月系统
在这个尺度下，月亮绕地球旋转的轨道充满了整个画面。月球距离地球约38.4万千米，是离我们最近的天体。月光几乎使大部分星光黯然失色，由月亮引起的钱塘江大潮以及海边每天出现的潮涨潮落，都说明了它是多么接近地球。
此外，太阳的直径约139万千米，一个太阳比整个地月系统还要大。
1010米（1000万千米） 土星和木星的卫星
除地球外，火星、木星、土星、天王星、海王星等太阳系行星都有卫星。其中，木星和土星的卫星家族最为庞大，土星有近30颗卫星，而木星卫星达到了惊人的79颗！离土星最远的卫星是土卫九，远达1300万千米。
1011米（1亿千米） 日地系统
地球到太阳的平均距离约为1.495×1011米，这样的距离不远不近，是地球生命产生的必要条件。
1012米（10亿千米） 超巨星
超巨星的直径长达十几亿千米，比太阳到火星的距离还要远。超巨星是宇宙中最大最亮的恒星，其质量可以高达太阳的20倍。
1013米（100 亿千米） 太阳系
冥王星距离太阳近60亿千米，因此，在100亿千米这个尺度下，可以看到太阳系全景。
一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10的-10次幂米为单位来量度分子
太阳系的成员包括太阳和八大行星、已证实的几十颗天然卫星、已正式编号的3000 多颗小行星、为数众多的彗星、流星体以及散布行星际空间的稀薄气体和尘埃等物质。
1014米（1000亿千米） 柯伊伯带
0.00000000001米 0.1纳米 分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由原子构成，原子通过一定的作用力，以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例，将水不断分离下去，直至不破坏。
离太阳约1000亿千米的地方存在着一个彗星仓库，名叫“柯伊伯带”。柯伊伯带可能含有上亿颗彗星。
1015米（1万亿千米） 太阳系的边疆
在离太阳1万亿千米的地方，即使没有了绕着太阳旋转的行星，太阳的引力仍能发挥微弱的作用，这里是太阳系遥远的边疆。
1016米（10万亿千米或约1光年） 奥尔特云
细胞的直径是多少米，奥尔特云被认为是彗星的起源地，有学者推测，太阳系形成时留下的碎片在这里聚集成了彗星。奥尔特云中的物质总量大约只有地球质量的几倍，但却含有几千亿颗彗星，柯伊伯带的彗星就来自这里。
1017米（约10光年） 银河星团（疏散星团）
1018米（约100光年） 球状星团
球状星团与银河星团的区别不仅在形状和大小上，它们在银河系中的分布情形也不一样。球状星团由于它们的形状是球形或接近于球形而得名，其所含恒星数可多达10万颗以上。星团内恒星平均密度要比太阳附近恒星的密度大50倍左右，而且越往中心密集度越高，中心的恒星密度要比太阳附近恒星的密度大1000倍。球状星团的直径从几十到几百光年不等，它们是在银河系诞生初期形成的天体，由最古老的恒星组成，一般年龄在120亿岁以上。
1019米（约1000光年） 矮星系
矮星系是围绕银河系运动的伴星系，一般只含有几百万颗恒星。目前已发现有10个矮星系在围绕银河系运动，如同一群卫星围绕一个大行星运动。因此，这些矮星系是受银河系万有引力控制的银河王国的属地。
1020米（约1万光年） 太阳在银河系中
1021米（约10万光年） 银河系
中心区域的引力把数千亿颗恒星相互束缚在一起，形成了星系，我们的银河系就是这样一个星系。银河系大约有2000亿颗恒星，与一座仓库中塞满的稻米粒数相等。银河系虽然星星众多，但95%是又暗又冷的红矮星、橙矮星和白矮星。
即便银河系是这样的庞大，但在广袤的宇宙中，它仍然是微不足道的。
1022米（约100万光年） 本星系群
1023米（约1000万光年） 星系团
在这样的尺度下，我们可以看见一个完整的星系团。星系团是许多星系在引力作用下聚集而成的大大小小的不同集团。离我们最近的大星系团是室女座星系团，这是一个包含至少2500个星系的巨大集合。
星系团中的各星系并不总是相安无事的，星系和星系还会发生碰撞。星系的碰撞并不像我们日常生活中所看到的碰撞现象那样猛烈，而是延续很长时间，长久得可以和地球上久远的地质年代相比拟。
1024米（约1亿光年） 超星系团
超星系团由星系团聚集成群而形成。我们所在的超星系团叫本超星系团，本超星系团是包含数千星系的雪茄形巨大集团。本超星系团以外是其他超星系团，它们中的许多以其成员出现的星座命名，如2.5亿光年以外的双鱼—英仙座超星系团和5亿光年以外的武仙座超星系团。
超星系团在空间排列成串，恰似一缕缕不尽的蛛丝。
1025米（约10亿光年） 像尘埃似的星系
如果我们有一张长宽标度大约各为10亿光年的天文照片，我们就可以看到在黑暗背景上分布着数以百计、大小不一的小亮点，类似于我们在阳光下看到的漂浮在空气中的微小尘埃，这些毫不引人注意的小亮点都是一些庞然大物：星系、星系群、星系团、超星系团……
那些离我们数十亿光年之外的星系非常古老。因为从遥远星系发出的光到达我们的地球，要走几十亿年，因此，我们今天看到的这些天体，还是几十亿年前的旧模样。很久很久以前，当光线离开这些天体时，地球上的生命还处于原始的细菌状态呢！
1026米以上（约100亿光年以上） 不断膨胀的宇宙
我们的宇宙是一个有限的宇宙，它产生于约138亿年前的一次大爆炸，此后就不断膨胀，直至今日仍在膨胀中。宇宙的形状和大小仍是科学界的难题。
从1米开始，到最小的世界
分子的直径大概在几个到几十个纳米之间，1nm=10^-9米 最小的分子可能是H2了,其直径接近于两个氢原子的直径和,大概在10^-10m级别,就是0.1纳米,或者叫埃.最大的分子就不好说了,生命体中的蛋白质分子,较大的都能。
10-1米（1分米） 手掌
伸开你的手，从手腕到中指指根大约就是0.1米。在自然界中像手掌大小的物体有很多，既有各具特色的人工制品，也有形形色色的生物体。通常，水杯的高矮、钱包的大小、钢笔的长短等都在0.1米左右；盛开的花朵、池塘中的青蛙、活蹦乱跳的虾等也都在0.1米左右。
10-2米（1厘米） 小昆虫
很多小昆虫只有1厘米大小，比如蚂蚁、小甲虫、小蜜蜂等。
10-3米（1毫米） 视觉的极限
人眼看1毫米的事物已经很费力了，虱子大约就在1毫米上下。
10-4米（1丝米) 显微镜下
把0.1 毫米见方的画面放大到书本那么大，未曾预料到的细节出现了：我们看似光滑的皮肤上满是刻痕、皱纹和大块的秽物，顺着眼睫毛泌出的油水如同污泥，还有许许多多奇形怪状的生物隐藏在我们的绒毛上，我们简直不能使自己适应这种新情况。
再深入下去，我们会进入一个内部世界，对于我们来说就像遥远的恒星世界那样不熟悉。这个世界里充满着各种各样不知名的微生物。它们能在各种恶劣环境下生活，代表着地球生命潜能的极限。
10-5米（1忽米） 细胞
大多数细胞的直径在几微米至几十微米之间。当然也有些细胞比较大，比如鸡的卵细胞（鸡蛋）的直径有35毫米（约等于3500忽米），鸵鸟的卵细胞（鸵鸟蛋）的直径可达75毫米（7500忽米）。
细胞是所有生物体（病毒除外）结构和功能的基本单位，每一个细胞都包含全套遗传信息，能独立生存，表现出各种生命特征。
10-6米（1微米） 细胞核
一般分子直径的数量级为10^-10m，合10nm。分子很小，但有一定的体积和质量。分子是由组成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体，这种键合顺序和空间排列关系称为分子结构。由于分子内原子间的相互作用，分子。
细胞核是由核膜、核仁和染色体几部分组成的。细胞核的功能主要是储存和传递遗传信息，其中的染色体组就包含着该物种的遗传信息，并能进行自我复制，因此可以世代相传，保持物种的连续性。
10-7米（100纳米） 病毒
病毒是能引发疾病的病原体，它是介于生物与非生物之间的东西。病毒没有细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成。核酸位于病毒的中心，它带有病毒的遗传信息，在病毒的繁殖、变异等方面起主要作用。
大多数病毒都小于150纳米，最大的痘病毒也不过300纳米，口蹄疫病毒是最小的，只有20纳米。
一般分子直径约0.3至0.4纳米，即为0.3~0.4乘以10的-9次方米！
10-8米（10纳米） DNA、RNA和蛋白质
这三者都是构成细胞的有机大分子，它们之间既相互联系又各有不同的结构和功能。DNA是脱氧核糖核酸英文名称的缩写，它与英文缩写为RNA的核糖核酸一起，是控制生物性状遗传的主要物质。DNA是遗传物质，决定着后代的生物性质；RNA则是遗传信息的携带者，它把DNA上的遗传信息带到细胞质的核糖体上，作为蛋白质的合成模板，指导着蛋白质的合成，可以说，它是DNA和蛋白质之间的信使。蛋白质是由许多氨基酸聚合而成的大分子，生物体的所有性状最终都是通过蛋白质来体现的，因此它在生命活动中起着关键作用。
10-9米（1纳米） 分子
分子是物质中能够独立存在并保持本物质一切化学性质的最小微粒，由原子组成。大多数分子含有不同的原子（如水分子H2O），也有少数简单的分子由完全相同的原子组成（如氢分子H2）。
10-10米（1埃） 原子
原子由一个小小的带正电的原子核和周围一群带负电的电子组成，原子的总电荷等于零。原子的模型就像缩小了的太阳系。
从比例上来说，原子核和电子之间的空间非常广阔，如果把原子放大到一个球场那么大，电子就像大厅中的一颗沙粒。但电子围绕原子核的运动并没有确定的轨道，而是遵循着概率原则。
10-11～10-13米（10微微米～100飞米） 原子内部
在原子内部，运动着的电子云几乎占满了整个原子的空间。
在原子外层运动的电子很容易受外界因素的影响，而靠近原子核的内层电子则迥然不同，它们处于明显的孤立状态，只对内部原子核有反响，而外部作用很难影响它们，不管是火焰、冲击波还是化学攻击等都不能影响它们。
10-14米（10飞米） 原子核
原子核由质子和中子组成，原子核带正电荷，与围绕着它旋转的带负电荷的电子互相吸引，它紧紧束缚住电子，使原子处于稳定状态。
原子核又重又小，每个原子的重量主要集中在原子核，相形之下，电子的质量显得微不足道。
10-15米（1飞米） 质子和中子
20世纪前50年，人们一直把质子和中子当作基本粒子，后来人们发现它们都有内部结构，由夸克构成。质子由2个上夸克、1个下夸克组成，中子由1个上夸克、2个下夸克组成。质子带有正电荷，中子不带电荷，比质子质量稍大。它们都比电子的质量大近2000倍。
10-18米(1阿米)～10-19米 基本粒子家族
这是物质结构的最基本层次，目前已知的基本粒子有数百种，它们被分为三大类：夸克、轻子和媒介粒子。作为基本粒子，它们不能分裂也不能通过内部的重新排列变成其他的东西。没有直接实验数据能表明它们的大小，但间接证据表明，它们均小于10-18米，必须要有目前人类还无法达到的极高的能量，才能分辨如此小的时空结构。
夸克是不自由的，并不能单独存在，它们都被禁闭在质子和中子这样的强子中；轻子包括电子、中微子等6种成员；媒介粒子则包括光子等，是在其他粒子间传播相互作用力的粒子。
10-20～10-34米 物理大沙漠
其间的物理事件我们了解甚少。
10-35米 普朗克长度
这个尺度相当于一个质子大小的1020分之一，在三维空间中，没有比这更小的尺度了，这是空间的起点。在这尺度以下，经典的时空概念开始失效，空间是卷曲的十维或十一维，最基本的粒子都被分解成一根根振动的弦。这是我们无从了解的世界，也是理论物理学家正在纷纷猜测的世界。
