這個千姿百態的世界，大部分的物質都被分成幾類簡單的狀態。小時候老師就告訴我們，有固態、液態和氣態。液態是我們在母親體內就生活其中的，地表也有70％的面積被水覆蓋。可是，我們習以為常的液態，卻是三態裡最難了解的。

在追求輕薄短小、高效能、低能耗產品的需求下，各式產品已趨微小化。隨著製造技術不斷的更新發展，科技文明已由微米時代邁入奈米時代。自1980年代以來，在零維奈米材料方面的研究已獲得相當大的進展，但是一維方面，在研究和製備的過程中面臨非常大的挑戰。

關於半導體元件的大小、功能及容量，有個很重要的變因是晶圓製程，記錄訊息的軌跡從65奈米、40奈米、32奈米逐步減少，就可以讓電子元件越來越小，儲存的容量越來越大，處理的速度也越來越快。

在道路上，車輛的行進隱含著自然的規則，這個規則包含了人的行為、機械的反應等。透過模式的建立與實驗的驗證，複雜的問題可以用簡單的變數來呈現。

在文明進步到機械化之前，日月運轉週期為主要的時間量測方法，然而星球是有生命期限的，不適合成為標準。根據量子論，國際度量衡（International System of Units，簡稱SI）在1967年訂出，以銫-133（Cs-133）原子的原子核與電子間的自旋周期振動（精細能階躍遷振動）9,192,631,770次所需時間為1秒。此外，自然界有很多種時鐘，供科學家發利用，常見的方法有：放射性元素、輻射暴露、胺基酸的左右旋轉換、間接量測。