Grootteordes (lengte)

Voorwerpe op verskillende grootteordes

Die heelal bevat uiters groot en uiters klein voorwerpe, wat met grootteordes tussen 10-18 en 10+24 meters beskryf moet word. Hierdie artikel gee van die voorwerpe wat se grootte 'n bepaalde orde het. Die SI-stelsel is ontwerp om dit m.b.v. 'n stelsel van voorvoegsels te vermag.

Afdeling Reeks (m) SI-eenheid Voorbeeld
≥ <
Subatomies 0 10−18 am elektron, kwark, string, Planck-lengte
Atoom na sellulêre 10−15 10−12 fm proton, neutron
10−12 10−9 pm golflengte van gammastrale en x-strale, waterstofatoom, kristalstrukture
10−9 10−6 nm DNS-dubbelspriaal, virus, golflengte van sigbare spektrum
Menslike skaal 10−6 10−3 µm bakterie, mis (water druppel), menslike haar[1]
10−3 100 mm muskiet, gholfbal, voetbal (sokkerbal)
100 103 m mens, sokkerveld, Eiffel-toring
103 106 km Berg Everest, lengte van die Panamakanaal, groter asteroïde
Astronomies 106 109 Mm die Maan, Aarde, een ligsekonde
109 1012 Gm Son, een ligminuut, Aarde se wentelbaan
1012 1015 Tm wentelbane van buitenste planete, Sonnestelsel
1015 1018 Pm een ligjaar; afstand na Proxima Centauri
1018 1021 Em spiraalvormige sterrestelsel
1021 1024 Zm Melkweg, afstand na Andromeda-sterrestelsel
1024 ∞ Ym waarneembare heelal

Gedetailleerde lys

[wysig | wysig bron]

Om te help om verskillende grootteordes te vergelyk, verduidelik die volgende lys die onderskeie lengtes tussen 1.6×10−35 m en 1.3×1026 m.

Subatomies

[wysig | wysig bron]
Faktor (m) Meervoudige Waarde Item
10−35 0.000000000016 ym (1.6×10−35 m) Planck-lengte; grootte van 'n hipotetiese snaar en van membrane; volgens die snaarteorie maak lengtes kleiner as dit geen wetenskaplike sin nie.[2]

Daar word gedink dat kwantumskuim bestaan op hierdie vlak.

10−24 1 joktometer (ym) 20 ym (2 × 10−23 meter) effektiewe dwarsdeursnit van 1 MeV neutrinos[3]
10−21 1 zeptometer (zm) Preons, hipotetiese deeltjies wat voorgestel word as onderafdelings van quarks en leptonen; die bogrens vir die breedte van 'n kosmiese string in snaarteorie.
7 zm (7 × 10−21 meter) effektiewe dwarsdeursnee van 'n hoogenergieke neutrinos[4]
354 zm (3.54 × 10−19 meter) de Broglie-golflengte van protone in die Groot Hadron-versneller (3.5 TeV van 2011)
10−18 1 attometer (am) boonste limiet vir die grootte van kwarke en elektrone
sensitiwiteit van die LIGO-detektor vir swaartekraggolwe
bogrens van die tipiese grootte vir "fundamentele snaar"[2]
10−17 10 am omvang van die swak kernkrag
10−16 100 am Volgens Craig Hogan, 'n wetenskaplike van Fermilab, die voorgespelde skaal van resolusie van ruimtetyd, as daar aanvaar word dat die heelal voldoen aan die holografiese beginsel, 'n voorspelling wat volgens voorlopige verslae in ooreenstemming is met waarnemings by die GEO 600 detektor.[5]

Atoom na sellulêre

[wysig | wysig bron]
Faktor (m) Meervoudige Waarde Item
10−15 1 femtometer (fm) 1.5 fm grootte van 'n 11 MeV proton[6]
2.81794 fm Klassieke elektronstraal[7]
skaal van die atoomkern[2][8]
10−14 10 fm
10−13 100 fm
10−12 1 pikometer (pm) … langste golflengte van gammastrale
2.4 pm Compton-golflengte van elektron
5 pm golflengte van kortste X-strale
10−11 10 pm 25 pm straal van waterstofatoom
31 pm straal van heliumatoom
53 pm Bohr se straal
10−10 100 pm 100 pm (0.1 nm) 1 Ångström (kovalente radius van 'n swaelatoom[9])
154 pm (0.154 nm) lengte van 'n kovalente binding (C–C).
500 pm (0.50 nm) wydte van proteïen α-spiraal
10−9 1 nanometer (nm) 1 nm diameter van 'n koolstofnanobuis[10]
2.5 nm Kleinste transistorhek
6–10 nm dikte van 'n selmembraan
10−8 10 nm 10 nm dikte van 'n selwand in gram-negatiewe bakterieë[11]
40 nm ultraviolet golflengte
90 nm Menslike Immuniteitsgebreksvirus (MIV) (virusgroottes van 20 nm to 450 nm)
10−7 100 nm 121.6 nm golflengte van die lyman-alfalyn[12]
380–435 nm golflengte van violetlig — sien kleur en sigbare spektrum[13]
625–740 nm golflengte van rooi lig[13]

Menslike skaal

[wysig | wysig bron]
Faktor (m) Meervoudige Waarde Item
10−6 1 mikrometer (µm) 1 µm word ook een mikron genoem
1–3 µm deeltjiegrootte wat 'n chirurgiese masker kan verwyder teen 80–95% doeltreffendheid
6-8 µm diameter van 'n rooibloedsel[14]
10−5 10 µm 10 µm tipiese grootte van mis of waterdruppels in wolke.
12 µm wydte van akriliese vesel
10−4 100 µm 100 µm wydte van 'n menslike haar[15]
200 µm tipiese lengte van Paramecium caudatum, 'n gewimperde protist
750 µm maksimum diameter van Thiomargarita namibiensis, grootste bakterie
10−3 1 millimeter (mm) 2.54 mm afstand tussen die bene van 'n DIP elektroniese komponent
5 mm lengte van 'n algemene rooimier
7.62 mm militêre ammunisiegrootte
10−2 1 sentimeter (cm) 1.5 cm lengte van 'n groot muskiet
2.54 cm 1 duim
4.267 cm diameter van 'n gholfbal
10−1 1 desimeter (dm) 10 cm golflengte van die hoogste UHF-radiofrekwensie, 3 GHz
30.48 cm 1 voet
91 cm 1 jaart
100 1 meter 1 m golflengte van die laagste UHF- en hoogste VHF-radiofrekwensie, 300 MHz
1.7 m algemene lengte van 'n mens
8.38 m Die lengte van 'n Londense bus
101 1 dekameter (dam) 10 m golflengte van die laagste VHF- en hoogste kortgolf-radiofrekwensie, 30 MHz
33 m lengte van die langste blouwalvis gemeet, die grootste dier[16]
93.47 m hoogte van die Vryheidstandbeeld
102 1 hektometer (hm) 100 m golflengte van die laagste kortgolf- en die hoogste mediumgolfradiofrekwensie, 3 MHz
137 m (147 m) hoogte van die Piramide van Cheops
979 m hoogte van die Engelwaterval
103 1 kilometer (km) 1 km golflengte van die laagste mediumgolfradiofrekwensie, 300 kHz
1609 m 1 myl
8848 m hoogte van die hoogste berg, Mount Everest
104 10 km 10.911 km diepte van die diepste deel van die oseaan, Marianatrog
13 km nouste wydte van die Straat van Gibraltar, skeiding tussen Europa en Afrika
90 km wydte van die Beringstraat
105 100 km 111 km afstand afgelê deur een graad van die breedtegraad op die aarde se oppervlakte
163 km lengte van die Suezkanaal
974.6 km grootste diameter[17] van die dwergplaneet Ceres

Astronomies

[wysig | wysig bron]
'n Illustrasie van die grootte van planete en sterre.


Faktor (m) Meervoudige Waarde Item
106 1,000 km = 1 megameter (Mm) 2 390 km diameter van Pluto
3 480 km diameter van die Maan
5 200 km tipiese afstand afgelê deur die wenner van die "24 uur van Le Mans"-motoruithouren
6 400 km lengte van die Groot Muur van China
6 600 km ongeveer die lengte van die twee langste riviere, die Nyl en die Amesoneriviere
7 821 km lengte van die Trans-Kanadese Hoofweg
9 288 km lengte van die Trans-Siberiese Spoorlyn, langste in die wêreld
107 10,000 km 12 756 km ekwatoriale deursnee van die aarde
40 075 km lengte van die aarde se ewenaar
108 100,000 km 142 984 km diameter van Jupiter
299 792.458 km afstand wat lig aflê in een sekonde
384 000 km = 384 Mm Maan se orbitale afstand van die Aarde
109 1 miljoen km = 1 gigameter (Gm) 1 390 000 km = 1.39 Gm diameter van die Son
4 200 000  km = 4.2 Gm meeste kilometers wat ooit aangeteken is deur 'n motor ('n 1966 Volvo P1800, ry nog steeds)
1010 10 miljoen km 18 miljoen km ongeveer een ligsekonde
1011 100 miljoen km 150 miljoen km = 150 Gm 1 astronomiese eenheid (AE); gemiddelde afstand tussen die aarde en die son
~ 900 Gm Die ster Betelgeuse se optiese deursnee (~600 × Son)
1012 1000 miljoen km = 1 terameter (Tm) 1.4 ×109 km Saturnus se orbitale afstand van die Son
~ 3 ×109 km beraamde optiese diameter van VY Canis Majoris, as die grootste bekende ster van 2007 (~2000 × Son)
5.9 ×109 km = 5.9 Tm Pluto se orbitale afstand van die Son
~ 7.5 ×109 km = 7.5 Tm buitenste grens van die Kuiper-gordel, binnegrens van die Oort-wolk (~ 50 AE)
1013 10 terameter diameter van ons Sonnestelsel as 'n geheel[2]
16.25×109 km = 16.25 Tm afstand van die Voyager 1 ruimteskip van die Son af (Febr. 2009), verste mensgemaakte voorwerp[18]
1014 100 Tm 1.8×1011 km = 180 Tm grootte van die Verstrooide skyf rondom die ster 51 Pegasi [19]
1015 1 petameter (Pm) ~ 7.5 ×1012 km = 7.5 Pm veronderstelde buitenste grens van die Oort-wolk (~ 50,000 AU)
9.46×1012 km = 9.46 Pm
= 1 ligjaar 		afstand afgelê deur lig in een jaar; teen sy huidige spoed het Voyager 1 17,500 jaar nodig om hierdie afstand te reis
1016 10 Pm 3.2616 ligjare
(3.08568×1016 m = 30.8568 Pm) 		1 parsek
4.22 ligjare = 39.9 Pm afstand na die naaste ster (Proxima Centauri)
10.4 ligjare = 98.4 Pm van September 2007 afstand van die naaste ekstrasolêre planeet (Epsilon Eridani b) ontdek is
1017 100 Pm 20.4 ligjare = 193 Pm van Oktober 2010, afstand van die naaste ekstrasolêre planeet met die potensiaal om lewe te ondersteun (Gliese 581d)
65 ligjjare = 6.15×1017 m = 615 Pm geskatte radius van die mensdom se radio borrel, wat veroorsaak word deur 'n hoë-energie TV uitsendings wat uitlek deur die atmosfeer in die buitenste ruimte
1018 1 eksameter (Em) 200 ligjare = 1.9 Em afstand van die naaste sonnetweeling (HIP 56948), 'n ster wat amper dieselfde eienskappe as die son het [20]
1019 10 Em 1 000 ligjare = 9.46 Em or 9.46 × 1015 km gemiddelde dikte van die Melkweg[21] (1000 to 3000 ly by 21 cm observations[22])
1020 100 Em 12 000 ligjare = 113.5 Em of 1.135 × 1017 km dikte van die Melkweg se gasvormige skyf[23]
1021 1 zettameter (Zm) 100 000 ligjare diameter van die Melkweg[2]
50 kiloparseks afstand tot SN 1987A, die meesonlangse supernova
52 kiloparseks = 1.6×1021 m = 1.6 Zm afstand tot die Groot Magellaanse Wolk ('n dwergsterrestelsel wat 'n wentelbaan om die Melkweg beskryf)
54 kiloparseks = 1.66 Zm afstand tot die Klein Magellaanse Wolk (die ander dwergsterrestelsel wat om die Melkweg wentel)
1022 10 Zm 22.3 Zm = 2.36 miljoen ligjare
= 725 kiloparseks 		afstand tot die Andromeda-sterrestelsel
50 Zm (1.6 Mpc) diameter van die Lokale Groep sterrestelsels
1023 100 Zm 300–600 Zm = 10–20 megaparseks afstand tot die Virgo-superswerm
1024 1 jottameter (Ym) 200 miljoen ligjare
= 2 Ym = 60 megaparseks 		diameter van die Lokale superkluster en die grootste holtes en filamente.
550 miljoen ligjare
~170 megaparseks ~5 Ym 		diameter van die ontsaglike Horologium-superswerm [24]
1025 10 Ym 1.37 biljoen ligjare
= 1.3×1025 m = 13 Ym 		Lengte van die Groot Muur van Sloan, 'n reusagtige muur van sterrestelsels (galaktiese filament).[25]
1026 100 Ym 1×1010 ligjare
= 1026 m = 100 Ym 		beraamde pad wat die lig aflê vanaf bepaalde kwasars
92×109 ligjare
= 9.2×1026 m = 920 Ym 		ongeveer die diameter (comoving distance) van die sigbare heelal[2]
1027 1000 Ym ~250 biljoen ligjare
= 2.4×1027 m = 2400 Ym 		Volgens een skatting wat die WMAP gegewens gebruik,[26] kan met 95% sekerheid gesê word dat daar 'n onderdrempel is van 21 particle horizon size patches in die heelal.
Ym megaparseks
=  m
= Ym 		grootte van die heelal ná kosmologiese inflasie, soos weergegee deur een oplossing van die No-Boundary Proposal[27]

Verwysings

[wysig | wysig bron]
  1. ↑ Volgens The Physics Factbook is die diameter van 'n menslike haar tussen 17 en 181 µm. Ley, Brian (1999). "Width of a Human Hair". The Physics Factbook (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 17 Oktober 2019.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Burgess, C; Quevedo, F (November 2007). "The Great Cosmic Roller-Coaster Ride". Scientific American. Scientific American, Inc. p. 55.
  3. ↑ Carl R. Nave. "Cowan and Reines Neutrino Experiment". Besoek op 4 Desember 2008. (6.3 × 10−44 cm2, wat 'n efektiewe straal van ongeveer 2 × 10−23 m)
  4. ↑ Carl R. Nave. "Neutron Absorption Cross-sections". Besoek op 4 Desember 2008. (oppervlak vir 20 GeV is ongeveer 10 × 10−42 m2 lewer 'n effetiewe straal op van ongeveer 2 × 10−21 m; vit 250 GeV ongeveer 150 × 10−42 m2 gee effektiewe straal 7 × 10−21 m)
  5. ↑ New Scientist – Our world may be a giant hologram
  6. ↑ Carl R. Nave. "Scattering Cross Section". Besoek op 10 Februarie 2009. (diameter of the scattering cross section of an 11 MeV proton with a target proton)
  7. ↑ NIST. CODATA Value: classical electron radius. Besoek 2009-02-10
  8. ↑ H. E. Smith. "The Scale of the Universe" (in Engels). University of California, San Diego. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 Junie 2010. Besoek op 10 Februarie 2009. ~10-13cm
  9. ↑ Mark Winter (2008). "WebElements Periodic Table of the Elements / Sulfur / Radii" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 8 Mei 2020. Besoek op 6 Desember 2008.
  10. ↑ Flahaut, E.; Bacsa, R.; Peigney, A; Laurent, C. (2003). "Gram-Scale CCVD Synthesis of Double-Walled Carbon Nanotubes". Chemical Communications. 12 (12): 1442–1443. doi:10.1039/b301514a. PMID 12841282. Besoek op 14 November 2008.
  11. ↑ PNAS 2008.
  12. ↑ Cohn, J. University of California, Berkeley Lyman alpha systems and cosmology. Besoek 2009-02-21
  13. ↑ 13,0 13,1 Color
  14. ↑ "Through the Microscope: Blood Cells – Life's Blood" (in Engels). Wadsworth Center, New York State Department of Health. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 29 Januarie 2016. Besoek op 13 September 2011.
  15. ↑ DNA From The Beginning, Classical Genetics, section 6: Genes are real things., "Animation" section, final slide
  16. ↑ "Animal Records" (in Engels). Smithsonian National Zoological Park. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Augustus 2016. Besoek op 29 Mei 2007.
  17. ↑ Thomas, P. C.; Parker, J.Wm.; McFadden, L.A. (2005). "Differentiation of the asteroid Ceres as revealed by its shape". Nature. 437 (7056): 224–226. Bibcode:2005Natur.437..224T. doi:10.1038/nature03938. PMID 16148926.
  18. ↑ "Spacecraft escaping the Solar System". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 9 Maart 2011. Besoek op 29 September 2011.
  19. ↑ http://esciencenews.com/articles/2009/09/24/twin.keck.telescopes.probe.dual.dust.disks
  20. ↑ Shiga, David. "Sun's 'twin' an ideal hunting ground for alien life". New Scientist. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 6 Oktober 2007. Besoek op 3 Oktober 2007.
  21. ↑ Christian, Eric; Samar, Safi-Harb. "How large is the Milky Way?" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 November 2014. Besoek op 14 November 2008.
  22. ↑ Duncan, Martin (2008). "Physics 216 – Introduction to Astrophysics" (PDF). Geargiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 17 Desember 2008. Besoek op 14 November 2008. {{cite web}}: |chapter= ignored (hulp)
  23. ↑ "Milky Way fatter than first thought". The Sydney Morning Herald. Australian Associated Press. 20 Februarie 2008. Besoek op 14 November 2008.
  24. ↑ http://www.atlasoftheuniverse.com/superc/hor.html The Horologium Supercluster
  25. ↑ J. R. Gott III et al., Astrophys. J., 624, 463 (2005). Figure 8 – "Logarithmic Maps of the Universe" – is beskikbaar as 'n poster van the homepage of Mario Juric. Geargiveer 24 Januarie 2009 op Wayback Machine
  26. ↑ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0605709v2 How Many Universes Do There Need To Be?
  27. ↑ http://arxiv.org/abs/hep-th/0610199 "Susskind's Challenge to the Hartle-Hawking No-Boundary Proposal and Possible Resolutions "

Eksterne skakels

[wysig | wysig bron]