尺寸效應

量子尺寸效應是指當粒子尺寸下降到某一數值時，費米能級附近的電子能級由準連續變為離散能級或者能隙變寬的現象。當能級的變化程度大於熱能、光能、電磁能的變化時，導致了納米微粒磁、光、聲、熱、電及超導特性與常規材料有顯著的不同。見相關詞條量子尺寸效應。

如詞條圖冊的圖片所示，由於材料的能級間距是和原子數成反比的，隨着尺寸的減小，原子數也在變小，材料的能級間距在變寬，材料的性質從宏觀的連續性變成微觀的離散型，帶有“量子”的性質。

當宏觀粒子的尺度減小到與光波波長、磁交換長度、磁疇壁寬度和傳導電子德布羅意波長、超導態相干長度等物理特徵長度相當甚至更小時，會破壞原有晶體週期性的邊界條件，出現新的物性及效應，如從磁有序變為磁無序，改變磁矯頑力，降低金屬熔點等 ^[1]  。從圖中可以看出，納米磁性材料的出現，為新型磁性材料的探索提供了新的路徑。

從化學和力學的角度看，生物都是由碳水化合物，體液等構成。建造的材料相同，所以不同生物的密度、強度、體力也是相同的。

隨着生物體尺寸的增大。體重與體積成正比，所以體重的增加是以三次冪的速度增加的。支撐體重及運動的能力是與腿的受力面積成正比的，所以是以二次冪的速度增加的。可見生物支撐體重及運動能力的增強，比體重增加的要慢。這種情況下，只有再增加受力面積，即再增加腿的尺寸才可以抵消體重的更快增加。

生物 整體尺寸 支撐腿的尺寸

大象 4米 0.5米

人 2米 20釐米

蝗蟲 10釐米 2-3毫米

蚊蚋

在地球上，如果我們把人類的尺寸看作是最佳生命尺寸的話，那麼在質量小於地球的行星上，最佳生命尺寸應比地球上的大。但過小的行星則其大小可能無法維持一個生物圈，因此僅考慮尺寸效應對生物的影響，我們也可推測能夠進化出智慧生命的行星，其大小應當受一定限制。