Jupiterimages/liquidlibrary/Getty Images

Mensen hebben een natuurlijk vermogen om verschillende objecten te vergelijken en te contrasteren. Met behulp van zintuiglijke input kunnen mensen objecten classificeren en mentale modellen van de wereld creëren. Maar als je buiten het normale bereik van de menselijke waarneming gaat, is die classificatie niet zo eenvoudig. Microscopische objecten zijn allemaal ‘klein’. In feite kunnen schaalvariaties tussen microscopische objecten veel dramatischer zijn dan de verschillen in grootte die je in het dagelijks leven tegenkomt. De verschillende groottes van chromosomen, atomen en elektronen tonen dit aan.

Menselijke perceptie

Menselijke perceptie

Mensen kunnen objecten zien tot een lengte van ongeveer 0,1 millimeter. Dat is kleiner dan een korreltje zout. Je hebt waarschijnlijk een redelijk goed idee van de relatieve afmetingen van bijvoorbeeld een korreltje zout, een basketbal en een bus. Maar als je kleiner of groter wordt, zijn maatvergelijkingen veel moeilijker. Zelfs als je bijvoorbeeld in Rhode Island en de Grand Canyon bent geweest, weet je waarschijnlijk niet wat groter is; je kunt het opzoeken of uitzoeken, maar je hebt geen natuurlijk gevoel voor grootte als dingen eenmaal te groot worden. Ter illustratie:neem aan dat je een natuurlijk gevoel hebt voor de grootte van objecten van 0,1 millimeter lang tot ongeveer 100 kilometer lang. Dat betekent dat je gevoel hebt voor objecten die een factor miljard in schaal variëren.

Elektronen

Elektronen

Elektronen zijn zo klein dat ze zich gedragen volgens regels die totaal anders zijn dan de regels die gelden voor objecten die je direct kunt waarnemen. Ze gedragen zich soms als ballen, soms als wolken en soms als golven. Je kunt hun maat niet op dezelfde manier meten als de maat van een honkbal. Zelfs als je zou kunnen krimpen tot de grootte van een elektron, zou je het niet kunnen meten, omdat je moeilijk zou kunnen bepalen waar de rand ervan lag. Elektronen zijn zo klein dat niemand hun grootte heeft kunnen bepalen, maar ze hebben berekend hoe groot hun straal zou kunnen zijn, en dat is een miljardste miljardste van een meter.

Atomen

Atomen

Een atoom bestaat uit een relatief zware kern omgeven door een wolk van elektronen. Nogmaals, als je zou krimpen tot de grootte van een atoom, zou je het moeilijk vinden om te beslissen hoe je de rand ervan zou definiëren, maar je zou er wel een gokje op kunnen wagen. Wanneer atomen samenkomen om moleculen te vormen, naderen ze elkaar binnen een bepaalde afstand. Je kunt dat zien als de afstand waarop de twee atomen tegen elkaar ‘botsen’. Volgens die definitie hebben atomen een straal van grofweg een tien miljardste meter. Dat wil zeggen, ze zijn ongeveer 100 miljoen keer groter dan elektronen.

Chromosomen

Chromosomen

Chromosomen zijn er in verschillende soorten en maten. Als je een chromosoom als een lange draad beschouwt, dan vloeit de draad soms samen tot een bolletje garen, en soms wikkelt hij zich op als een opgerolde slang. Als je de afmetingen van alle atomen in het kleinste menselijke chromosoom bij elkaar optelt, krijg je 1.600.000 atomen. Als ze allemaal op één lijn zouden worden geregen, zou de lijn ongeveer twee tiende van een millimeter lang zijn. Dat is 20 biljoen keer groter dan een elektron. Een andere manier om daarover na te denken:als een elektron zo groot zou zijn als een zoutkorrel, zou een chromosoom tweederde van de afstand van de aarde tot de zon bedragen. Het verschil tussen de grootte van een elektron en de grootte van een chromosoom is veel groter dan het verschil tussen de kleinste en grootste objecten waar je gevoel voor kunt krijgen.