velikostni red, označitev za grobo oceno velikosti števila, predvsem primerjalno z drugimi števili; npr. velikostni red števila 8765 je 104, število 8765 je za dva velikostna reda večje od števila 65, ki ima velikostni red enak 102.
Kratek pregled: velikostni red Dolžina in čas sta za človeštvo najpomembnejši fizikalni količini. Njuni osnovni enoti sta prilagojeni človeku: meter ustreza približni dolžini koraka, sekunda času med zaporednima utripoma srca. Zelo velike mnogokratnike in zelo majhne dele teh osnovnih enot izražajo v znanosti in tehniki navadno s potencami števila 10. Območje vrednosti v bližini takšne potence določa velikostni red. Celotni območji vrednosti dolžin in časa, dosegljivi sodobni fiziki, obsegata približno 40 takšnih območij velikostnih redov (od 10–15 m do 1026 m in od 10–26 s do 1018 s). To relativno ujemanje je presenetljivo le na prvi pogled: dolžino in čas povezuje konstanta iz narave, svetlobna hitrost, ki znaša približno 3 · 108 m/s. Naša sposobnost vida odpove, če se od 100 m (= 1 m) oddaljimo za več kot šest velikostnih redov (106 oz. 10–6). Če realnost prekorači te meje, si pomagamo s sorazmernimi pomanjšavami ali povečavami. Tovrstni modeli so uporabni; ne smemo pa pozabiti, da se vse fizikalne količine ne spreminjajo enako. Prostornina telesa (z njo pa tudi masa in teža) narašča npr. veliko hitreje kot njegova površina. Tudi druge količine (npr. zračni upor) se ne spreminjajo sorazmerno z dolžino. Kljub temu se pri opisovanju mikro- in makrokozmosa ne moremo odreči prikazom s sorazmernimi modeli. V nam znanem vesolju so mere subatomskih delcev in razdalje, ki jih še zaznajo teleskopi, približno v razmerju 1 : 1040. Za primerjavo navedimo nekaj drugih velikosti: proton (10–15 m), atomsko jedro (10–14 m), atom (10–10 m), velemolekula (10–8 m), virus (10–7 m), ameba (10–5 m), kremenasta alga (10–4 m), bolha (10–3 m), kokošje jajce (5 · 10–2 m), človek (približno 2 m), nebotičnik (102 m), Zemlja (107 m), zvezda velikanka (1010 m), medzvezdni plinski oblak (1015 m), Rimska cesta (1021 m), meja vesolja (1025 m). Da bi dobili predstavo o razdaljah med galaksijami, je primerno pomanjšanje za faktor 1021. Tedaj ima naša Rimska cesta premer približno meter, nam najbližja galaksija, tu prikazana Andromedina meglica, pa je od nje oddaljena približno 20 m. V takšnem merilu bi imela Zemlja samo še velikost jedra atoma (10–14 m), ves sončni sistem pa premer, enak premeru 50 atomov vodika (10–11 m). Celotno nam vidno vesolje bi imelo kljub temu še vedno polmer, večji od 10 km. S stališča časa je tak model, kot bi bil »zamrznjen«, kajti celo svetloba, ki je za nas nepredstavljivo hitra, bi v tem modelu potrebovala za razdaljo 1 mm kar 100 let. Tudi vesolje se neprestano spreminja, četudi si ne zmoremo predstavljati časa, ki je za to potreben. Na osnovi današnjega znanja v astronomiji so z vrhunskim računalnikom postavili model, ki v kratkem času prikaže dolgotrajen proces od nastanka galaksije do njenega razkroja. Pred približno štirimi milijardami (4 · 109) let se je začel kozmični prah zbirati in nastajale so prve zvezde. Trenutek 0 ustreza stanju, kakršnega vidimo zdaj s teleskopi. Gravitacijske sile, ki so pripeljale do nastanka galaksije, so v tem času postale razmeroma nepomembne (upoštevaje razsežnosti, saj simulacija zajema območje s premerom treh milijard svetlobnih let). Čez štiri milijarde let se bo v obdobju naslednjih petnajst milijard let galaksija spet razkrojila in razdala svojo snov po vesolju. Supernove bodo povzročile, da se bo večina zvezd skrčila v nevtronske zvezde in črne luknje, pri tem pa bo večino prvotne snovi odneslo v vesolje, stran od galaksije. Tudi črne luknje, ki so po našem sedanjem znanju predmeti z največjo maso v vesolju, niso večne, kajti tudi pri njih prihaja do izgubljanja snovi zaradi t. i. tunelskega pojava. V začetku osemdesetih let sta G. Binnig in H. Rohrer razvila rastrski tunelski mikroskop, ki je odprl nove možnosti v raziskavah snovi. Prvič je bilo mogoče opazovati atome, kar pomeni prodor na območje pod 10–10 m. Z izboljšavo postopka je izbrane atome celo uspelo premikati v želeni smeri. Tovrstne slike, ki so mogoče šele zadnja leta, so raziskovalcem pomagale dokopati se do boljšega razumevanja atomske strukture površine in do razlogov, zaradi katerih se atomi posameznega elementa ali več elementov razporedijo v pravilne oz. nepravilne oblike (vzorce). To znanje prispeva npr. k boljšemu delovanju katalizatorjev in je pomembno pri izdelavi novih zlitin. Ultramikroskopi, s katerimi je mogoče videti podrobnosti reda velikosti 10–15 m, so veliki pospeševalniki delcev. V napravi za pospeševanje težkih ionov v Darmstadtu, s katero upravlja Družba za raziskave težkih ionov (GSI), so s trki jeder atomov npr. urana, ki jih pospešijo z energijo do 1 GeV (giga elektronvolt), in lažjih elementov ugotovili obstoj elementov z vrstnimi števili 107, 108 in 109, ki jih na Zemlji sicer ni. Vendar je obstoj teh elementov zaradi njihovega kratkega razpolovnega časa (manj kot 10–10 s) mogoče dokazati le posredno: iz poteka trka in pri tem nastalih elementarnih delcev v območju velikosti 10–15 m sklepajo o redu velikosti in masi delcev. Prva stopnja darmstadskega pospeševalnika meri v dolžino 30 m in vsebuje 126 prevrtanih kovinskih valjev, v katerih ione pospešujejo z električnim poljem. V drugi stopnji pospeševalnika dobijo ioni po izstopu iz prve stopnje končno hitrost. Vse skice atomov so napačne, saj je na njih atomsko jedro narisano nesorazmerno veliko. Model atoma, ki bi ohranil razmerja pri faktorju povečave 1012, bi imel jedro, veliko kot zrno graha, pripadajoči elektron velikosti bucikine glavice pa bi ga obkrožal po krožni tirnici s premerom 100 m. Jedro atoma s premerom 10–14 m ima gostoto 1014 g/cm3 in vsebuje praktično vso maso atoma. Premeri elektronskih ovojev atomov težjih elementov so še veliko večji. Avtor Richard Knerr
Dostopnost