Velikost elektronu ve srovnání s atomem a chromozomem

Lidé mají přirozenou schopnost porovnávat a porovnávat různé objekty. Díky smyslovému vstupu jsou lidé schopni klasifikovat předměty a vytvářet mentální modely světa. Ale když jdete mimo normální rozsah lidského vnímání, klasifikace není tak snadná. Mikroskopické objekty jsou všechny „malé“. Ve skutečnosti mohou být rozdíly v měřítku mezi mikroskopickými objekty mnohem dramatičtější než rozdíly ve velikosti, se kterými se setkáváte v každodenním životě. Dokazují to různé velikosti chromozomů, atomů a elektronů.

Lidé mohou vidět objekty až do délky asi 0,1 milimetru. To je menší než zrnko soli. Pravděpodobně máte docela dobrou představu o relativních velikostech řekněme zrnka soli, basketbalu a autobusu. Ale když se zmenšíte nebo zvětšíte, srovnání velikostí je mnohem obtížnější. Například, i když jste byli na Rhode Island a v Grand Canyonu, pravděpodobně nevíte, co to je větší - můžete to vyhledat nebo na to přijít, ale nemáte přirozený smysl pro velikost, jakmile se věci stanou taky velký. Pro ilustraci předpokládejme, že máte přirozený cit pro velikost objektů od délky 0,1 milimetru do délky asi 100 kilometrů. To znamená, že máte cit pro objekty, které se liší v měřítku jednou miliardou.

Elektrony jsou tak malé, že jednají podle pravidel zcela odlišných od těch, které řídí objekty, které můžete přímo vnímat. Někdy se chovají jako koule, někdy jako mraky a někdy jako vlny. Nemůžete měřit jejich velikost stejným způsobem, jako můžete měřit velikost baseballu. I když byste se mohli zmenšit na velikost elektronu, nemohli byste to změřit, protože byste jen těžko mohli rozhodnout, kde je jeho hrana. Elektrony jsou tak malé, že nikdo nebyl schopen určit jejich velikost, ale vypočítali největší, jaký by mohl být jejich poloměr, a to je jedna miliardtina miliardtina metru.

Atom se skládá z relativně těžkého jádra obklopeného oblakem elektronů. Opět platí, že pokud se zmenšíte na velikost atomu, bude pro vás těžké se rozhodnout, jak definovat jeho hranu, ale můžete to uhodnout. Když se atomy spojí a vytvoří molekuly, přiblíží se do určité vzdálenosti. Můžete si to představit jako vzdálenost, kde se dva atomy „narazí“ jeden na druhého. Podle této definice mají atomy poloměr zhruba jednu desetimiliontinu metru. To znamená, že jsou asi 100 milionůkrát větší než elektrony.

Chromozomy mají různé tvary a velikosti. Pokud si myslíte, že chromozom je dlouhá šňůra, pak se šňůra splyne do klubíčka příze a jindy se zabalí jako stočená hadice. Pokud spočítáte velikosti všech atomů v nejmenším lidském chromozomu, máte 1 600 000 atomů. Pokud by byli všichni nataženi v řadě, linka by byla dlouhá asi dvě desetiny milimetru. To je 20 bilionůkrát větší než elektron. Další způsob myšlení: kdyby měl elektron velikost zrnka soli, byl by chromozom ve dvou třetinách vzdálenosti od Země ke slunci. Rozdíl mezi velikostí elektronu a velikostí chromozomu je mnohem větší než rozdíl mezi nejmenšími a největšími objekty, pro které můžete cítit.