人在生长的时候质量，体积都会变大，本质是其实是粒子在增多，或者说你“拿”了别人的原子，这个原子可以追溯到宇宙起源，你和很多人，很多物曾经共享它们。
图：我们每个人体内都有我们的器官、细胞、分子和原子。在最小的尺度上，我们的身体里有超过10^28个原子，这是一个巨大的数字。如果我们问在某一时刻它们中有多少曾经存在于另一个人的体内，我们会得到一个大得惊人的答案。
当你吃东西，喝液体，甚至是呼吸空气时，许多原子最终会进入你的身体。当你出汗，呼气，或者从你的身体中分泌或排泄物质时，这些原子会回到地球的生物圈，在那里它们最终会融入其他人的身体。在地球上，一切都是相连的。
但是我们之间的联系有多紧密呢?具体来说，我们身体里有多少个原子在某个时刻存在于另一个人的身体里?我们与今天活着的每个人共享原子吗?和所有曾经生活过的人?秦始皇、诸葛亮等等?答案很有意思:我们每个人体内不仅有几千亿个曾经存在于他人体内的原子，而且每个人的每一次呼吸中都会共享他们的一个原子。
图：我们通常认为，人体是由由细胞构成的器官组成的。但在更小的层面上，我们体内的一切都是由原子组成的:由于原子极其微小，所以它们的数量非常庞大。
我们先来看看人体到底是什么。你可以把自己想象成宏观器官和组成它们的细胞的集合。你只不过是骨骼、肌肉、皮肤和身体内部的其他器官的集合，但是从细胞的角度来看，那只占你身体细胞的4%，另外96%的细胞在你的血细胞和活在你体内的细菌细胞之中。
每个血细胞(大部分是红细胞)只能存活大约4个月，然后它们会被分解，它们的成分被排出体外，并被在骨髓中生成的新细胞所取代。细菌无处不在:在你皮肤的每一平方英寸上大约有100万个细菌细胞，而在你的消化道中有数万亿个细菌细胞在生长。
图：人体中的元素，虽然从质量上讲，我们主要是氧、碳、氮和氢，但人体生命过程中有几十种基本元素。一个典型的成人身体由超过10^28个质子组成。
就原子而言，这些细胞绝大多数是由少数元素构成的。按重量计算，人体为:
65%的氧气,
18.5%的碳,
9.5%的氢,
3.2%的氮,
其他所有因素加起来约占4%。这包括骨骼中的钙、对ATP分子至关重要的磷、对调节人体神经元至关重要的钠和钾，以及在人体中扮演关键角色的硫、氯和镁。
但是，即使我们只讨论了四种最常见的元素，我们讨论的却是数量惊人的原子。一个人，当你把我们体内的一切都加起来，实际上是一个惊人的原子大集合:你身体里的原子比整个宇宙里的星星还多。
图：各种长时间曝光的活动，哈勃极深场(XDF)，已经揭示了宇宙中成千上万个星系，而这些星系只占天空的百万分之一。总而言之，我们估计在可观测的宇宙中大约有2万亿个星系，但即使每个星系有1万亿个恒星(这是一个较高的估计)，我们体内的原子也会比宇宙中的恒星多。
事实上，随着时间的流逝，你可能会惊讶地发现，你体内超过90%的原子已经不复存在。细胞被分解，进入你的血液，被你的肝脏和肾脏过滤，它们的大部分成分被排出体外。与此同时，你每时每刻都在吸收和呼吸新的原子，你的身体将它们组合成新的分子和细胞。在任何时候，你的身体大约(对于一个中等身材的人来说)包含:
4×1027个氢原子，
2×1027个氧原子，
3×1026个碳原子
8×1025个氮原子。
即使以天文标准来衡量，这些数字也是巨大的。然而，我们不得不问他们从何而来。
图：构成人体并对生命至关重要的元素在元素周期表上占据了多种位置，但所有这些元素都可以由宇宙中几种不同类型的恒星产生。
我们体内几乎所有的氧和氢都来自饮用水和呼吸空气。与此同时，我们体内的大部分碳和氮来自于我们所吃的食物。这是有区别的:水和空气更容易在地球上循环，并充分和彻底地混合。假设原子既不是被创造出来的，也不是被毁灭的——这是对现实的一种很好的近似——历史上，你吸入的空气中的一部分原子曾经在别人的肺里，不管是希特勒、凯撒、拉姆西斯还是冰人奥茨。
鉴于氢和氧组成原子的最大的数字在你的身体,和地球大气和水的身体,这些原子存在,这给了我们接近问题的一个方法:通过考虑大气中的原子的数量和在地球上所有的水。
图：与地球上所有的海洋(大蓝点)、地球上所有的淡水(中蓝点)、地球上所有的河流和湖泊(小蓝点)相比，干燥的地球，最后一个是相同的相对质量/地球大气的大小。
地球是一个巨大的地方，有大量的原子，但大多数原子都在我们星球的内部。它的外层——我们星球的生物圈——是我们唯一关心的组成部分，当它涉及到我们经常接触的原子时。总的来说，地球上所有的水体，包括湖泊、海洋、河流、海洋、冰盖、冰川等，加起来约占地球质量的0.02%:1.35×1021千克。与此同时，整个大气层大约占整个地球的百万分之一:5.15×1025公斤。
当我们做数学运算把它们转换成原子，我们得到的是:
4.1×1040个氧原子(大气)
4.5×1043氧原子(水)
9.0×1043氢原子(水)
这些数字是巨大的，特别是与人体中的原子数量相比。但是它们不够大。
图：不管我们戴不戴面具，我们每次呼吸都吸入同样数量的原子到我们的身体里，这些原子有同样的概率曾经在别人的身体里。
如果你把你身体里所有的原子都拿出来，让它们回到地球的自然环境，然后你把地球上所有的空气和水完全混合，你会发现一些惊人的事实。
1.每21千万亿氢原子(2.1×1016个原子)中就有一个来自你的身体。
2.每26千万亿个氧原子(2.6×1016个原子)中就有一个来自你的身体。
这对每个人的身体来说都是如此，平均来说，当你考虑到一年前组成它们的原子。
但是请记住:一个典型的人体有4×1027个氢原子和2×1027个氧原子!如果我们每个人都随机地积累原子，那仍然意味着我们每个人，平均来说，在一年前，地球上的每个人体内都有几千亿个原子。你身体里的数千亿个原子不仅来自我和地球上的每个人，而且来自数百万年前的恐龙。
图：这张照片展示了在芝加哥菲尔德博物馆展出的霸王龙苏的残骸骨架。大约有几万亿的原子曾经在你体内，现在组成了你的身体。
只是因为原子很小，而且我们每个人体内都有很多原子，所以这是可能的。如果原子更大，质量更大，而我们是由更少的原子组成的，这将是一个更困难的命题。但事实是，我们是由极其微小的积木组成的，我们每个人身上的积木比地球上的千克，可观测宇宙中的恒星，或整个太阳系中的沙粒还多。
事实上，现在，如果你先深吸一口气，然后再呼气，到一年过去的时候，你呼出的气体中大约有一个原子会在任何时候进入地球上其他人的肺里。换句话说，从凯撒最后一次呼吸到你现在肺里大概有一个原子。
图：每个人的呼吸包含大约10^19个原子，这意味着即使在我们混合良好的大气中，你可能也有大约1个原子，它们曾经是人类历史上呼吸的一部分。
年复一年，我们的身体可能看起来基本保持不变，但事实是，我们实际上一直在驱逐我们体内的原子:
我们呼出的二氧化碳中的碳是组成我们身体的碳，
我们排尿时排出的水是我们身体里的氢和氧，
其他元素，包括汗水、尿液和固体废物，也会定期离开我们的身体。
与此同时，我们呼吸着空气，喝着水，吃着植物和动物，这给我们的身体带来了新的原子来取代我们不断失去的原子。就我们生物圈里的原子而言，地球是一个大致封闭的系统，这意味着，如果有足够的时间让事物充分混合，我们世界里这些微小的、微观的成分将不可避免地扩散到水和空气可以到达的任何地方。
图：从宏观尺度到亚原子尺度，基本粒子的尺寸对复合材料结构尺寸的影响很小。我们还不知道这些基本粒子是否真的是基本粒子，也不知道它们是不是点状粒子，但是我们可以从大的宇宙尺度到小的亚原子尺度来理解宇宙。人体总共有10^28个原子。
每次你吸气的时候，你都在呼吸曾经存在于另一个人体内的空气原子。每次你喝水的时候，你喝的是曾经在另一个人体内的水。你吃的每一口食物都是由另一个人体内的原子组成的。我们都生活在同一个星球上，生活在同一个生物圈里，甚至在最基本的层面上，我们都生活在同一个原子里。
在原子层面上，我们都是紧密相连的。现在，在你的身体里，有几千亿个原子，它们曾经在地球上彼此的身体里。在过去的世代和上亿年间，这些相同的原子继续构成一切:恐龙、植物、三叶虫，甚至一度主宰我们星球的单细胞生物，现在都在你体内。
现在轮到你了，请充分利用它。
