在人类文明的历史上，有趣的是，多种文明都描绘（甚至崇拜）过同一个形象—衔尾蛇/龙（见图2.11），例如中国、古埃及、古印度、阿兹特克等。在近现代，衔尾蛇曾出现在苯环发现的传说中、对数学无穷大的想　象中以及物理学中。

图2.11　衔尾蛇的想象图

物理学的一个本质特征是，在不同的尺度下，不同的物理现象涌现出来。它们服从同一个终极规律（至少我们希望是这样），但是真实物理系统的复杂程度使我们不得不时常用一些简化的“有效理论”来描述这些不同尺度下的物理现象。

这些尺度中，最小的尺度莫过于基本粒子，比如电子、夸克等。在目前我们能观察到的所有尺度下，基本粒子都可以看成是“点粒子”。所以，基本粒子的尺度比我们实验能观察到的尺度还要小，也就是说，小于10-18米。研究这些基本粒子的科学是粒子物理。

更大的尺度上，夸克组成质子、中子（强子物理）；质子、中子组成原子核（核物理）；原子核和电子结合组成原子，原子之间结合组成分子（原子、分子物理）；众多的大小分子组成细胞，细胞组成生命（生命科学）；生物与其生存的环境在地球上相互作用（社会、环境科学、地球物理）；我们脱离地球的束缚飞向太空（空间物理）以及仰望星空（天体物理）。(www.daowen.com)

最后，整个的星空，里面的一切组成可观测的宇宙（宇宙学）。可观测宇宙有接近1000亿光年的直径。这是物理学能研究的最大尺度。

目前我们还是平铺直叙。然而，我们刚刚提到过，观测到的、极大的宇宙，起源于极小的、极热的以及极高能量的婴儿宇宙。这个婴儿宇宙的能量，高于我们地面上任何物理实验能达到的能量。通过研究这个婴儿宇宙的遗迹（因为我们不能直接回到那个婴儿宇宙中去研究），我们或许可以获得粒子物理的信息—这些信息我们还不能在人造的实验中得到，因为它们需要的能量太高了。

所以说，物理学就是这样一个衔尾蛇。从尺度标度上蜿蜒的长蛇，最终在基本粒子与宇宙两端上首尾相接，成为一个闭环（见图2.12）。

图2.12　物理学是个像衔尾蛇一样的闭环