原子是构成宏观物体的基本组成部分，那么原子的大小是多少呢？举个例子，一克铁内含有150万亿个铁原子，这些微小的粒子是如何被科学家观测到的呢？理论上说，可以通过不断放大来观察微观粒子，但在实践中这是不可能的。光学显微镜的分辨率有限，通常只有几百纳米，远远不足以观察微观粒子。例如，金原子的尺寸小于2纳米，而铁原子的尺寸小于1纳米。

值得注意的是，原子由原子核和原子核外的电子构成，电子没有固定的轨道，因此原子的大小只能近似估计。我们需要使用其他方法来观察这些微观粒子。让我们从原子开始。原子是微观世界中的大分子。科学家通常使用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）来观察原子。

扫描隧道显微镜的工作原理是给一个极薄的探针充电，并让它通过目标区域。当针足够接近单个原子时，就会发生量子隧穿效应，产生隧穿电流。原子的形状可以通过测量隧道中的电流来勾画。扫描隧道显微镜具有原子分辨率，但其测量电流的局限性要求目标具有导电性能。AFM克服了这个限制。与扫描隧道显微镜一样，AFM使用探针来测量目标。

激光束照射在针尖上，针就会振动移动时，激光反射会出现相应的变化。通过对这些数据的测量，足够小的粒子是可以观察到的。那么更小的粒子呢，比如电子？事实上，以目前的科学技术水平，对于电子这样的微观粒子，我们只能通过仪器来观察电子与其他物质相互作用产生的各种效应，比如各种可探测的射线和粒子，从而达到间接观察的目的。

对于更微观的层面，如夸克，只能基于现有的观测数据和相关的理论和投影进行研究，目前没有合适的观测方法。原子和微观粒子的研究为我们深入了解物质的本质提供了重要的参考。