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Gli esseri umani hanno una capacità naturale di confrontare e contrastare oggetti diversi. Prendendo input sensoriali, le persone sono in grado di classificare gli oggetti e creare modelli mentali del mondo. Ma quando si esce dal normale range della percezione umana, la classificazione non è così semplice. Gli oggetti microscopici sono tutti "piccoli". In effetti, le variazioni di scala tra gli oggetti microscopici possono essere molto più drammatiche delle differenze dimensionali che incontri nella vita di tutti i giorni. Lo dimostrano le diverse dimensioni dei cromosomi, degli atomi e degli elettroni.
Gli esseri umani possono vedere oggetti fino a una lunghezza di circa 0,1 millimetri. È più piccolo di un granello di sale. Probabilmente hai un'idea abbastanza chiara delle dimensioni relative, ad esempio, di un granello di sale, di un pallone da basket e di un autobus. Ma quando si diventa più piccoli o più grandi, i confronti tra le dimensioni sono molto più difficili. Ad esempio, anche se sei stato nel Rhode Island e nel Grand Canyon, probabilmente non sai qual è il più grande:puoi cercarlo o capirlo, ma non hai un senso naturale delle dimensioni una volta che le cose diventano troppo grandi. Solo a titolo illustrativo, supponiamo che tu abbia una sensibilità naturale per le dimensioni degli oggetti da 0,1 millimetri di lunghezza a circa 100 chilometri di lunghezza. Ciò significa che hai una certa sensibilità per oggetti che variano in scala di un fattore di un miliardo.
Gli elettroni sono così piccoli che agiscono secondo regole completamente diverse da quelle che governano gli oggetti che puoi percepire direttamente. A volte si comportano come palline, a volte come nuvole e talvolta come onde. Non puoi misurare la loro dimensione nello stesso modo in cui puoi misurare la dimensione di una palla da baseball. Anche se potessi ridurlo alle dimensioni di un elettrone, non potresti misurarlo, perché avresti difficoltà a decidere dove sia il suo bordo. Gli elettroni sono così piccoli che nessuno è stato in grado di determinarne le dimensioni, ma hanno calcolato il massimo possibile del loro raggio, ovvero un miliardesimo miliardesimo di metro.
Un atomo è composto da un nucleo relativamente pesante circondato da una nuvola di elettroni. Ancora una volta, se ti riducessi alle dimensioni di un atomo, avresti difficoltà a decidere come definirne il bordo, ma potresti fare un'ipotesi. Quando gli atomi si uniscono per formare molecole, si avvicinano entro una certa distanza. Puoi pensarla come la distanza alla quale i due atomi "scontrano" l'uno contro l'altro. Secondo questa definizione, gli atomi hanno un raggio di circa un decimiliardesimo di metro. Cioè, sono circa 100 milioni di volte più grandi degli elettroni.
I cromosomi sono disponibili in diverse forme e dimensioni. Se pensate a un cromosoma come a un lungo filo, a volte il filo si fonde in un gomitolo, a volte si avvolge come un tubo a spirale. Se sommi le dimensioni di tutti gli atomi del più piccolo cromosoma umano ottieni 1.600.000 atomi. Se fossero tutti disposti in fila, la linea sarebbe lunga circa due decimi di millimetro. È 20 trilioni di volte più grande di un elettrone. Un altro modo di pensarla:se un elettrone avesse le dimensioni di un granello di sale, un cromosoma si troverebbe a due terzi della distanza tra la Terra e il sole. La differenza tra la dimensione di un elettrone e la dimensione di un cromosoma è molto maggiore della differenza tra gli oggetti più piccoli e quelli più grandi di cui puoi avere un'idea.
