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爸爸有話說:「爸比,我想要個迷你高仿太陽系」(多圖)  

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作者:知乎用戶,


很棒的想法(多圖慎入),斗膽猜測一下,很多人目前為止依然認為太陽系是這個樣子的

很眼熟對不對,沒錯,這就是高中物理書的插圖,畫的雖然藝術了點,但一般人會認為應該差不了多少吧,或者至少應該是下面這個樣子的

很壯觀吧,如果這是完全模擬縮小比例的太陽系,模型應該不是很難嘛。。

先不說模型的問題,我們來看一些其他圖片,太陽系中天體大小比例

土星和木星好大隻對不對,如果太陽出現在圖中的話,

木星土星瞬間被太陽完爆了有木有,知道了體積大小關係,現在就我們用上圖的球作為我們微型太陽系的道具,現在我們只需要知道縮小後的距離就 OK 了。

現在我們假定我們模型中太陽的大小為一個蘋果(直徑 10cm,這樣的話基本與上圖基本是 1:1 比例,更直觀),但這時候地球已經很難看到了(下面的一排第五個才是地球。。。),將就一下,現在我們把太陽系等體積縮小了 14 億倍,那現在地球離太陽有多遠呢?看下錶

水星 距太陽 57,910,000 千米 約等於 5800 萬千米

金星 距太陽 108,200,000 千米 約等於 1.08 億千米

地球 距太陽 149,600,000 千米 約等於 1.5 億千米

火星 離太陽 227,940,000 千米 約等於 2.28 億千米

木星 距太陽 778,330,000 千米 約等於 7.78 億千米

土星 距太陽 1,429,400,000 千米 約等於 14.29 億千米

天王星 距太陽 2,870,990,000 千米 約等於 28.71 億千米

海王星 距太陽 4,504,000,000 千米 等於 45.04 億千米

等比例縮小的話,地球距離太陽大概是 1.07m,哎,看起來還好,那我們算一下最遠的海王星,大概是 30m。

好吧,如果你覺得這個距離還行的話,請現在離開屏幕一米遠,看看能否看清上圖的地球,如果可以,站到 30m 外看看圖上的海王星(如果能站這麼遠的話)。

那麼我們按照這個模型做出了的太陽系,要看到整體會是什麼樣子的呢?

擦,坑爹呢這是,這不是我想要的太陽系啊,還有,為毛天體一個也看不見,只有四條軌道???

好吧,四個軌道從裡到外分別是,木星,土星,天王星,海王星,裡面的軌道太小不顯示了。

放大一次,這次叢里到外分別是,水星,金星,地球,火星,木星。

上圖最大的圈是前一張圖最小的圈,大小自己想像吧,中間幾個軌道上的小白點就是行星了

再來張清楚點的,這是水星,金星,地球,火星

值得注意的是,這裡面的白點也不是行星真實比例,而只是位置標註,真實的大小比白點還要小,比軌道藍線的寬度還要小很多的,如果不加行星軌道位置標註的話,就是下面這個樣子:

中間的是太陽,那麼,親愛的,你告訴我這裡面這麼多的點哪個是太陽系中的小行星呢?

根據太陽的大小,行星比例不會超過一個像素點,所以,小亮點裡面沒有一個是太陽系小行星。

。。。

。。

你看,我們微小太陽系模型中的地球是不是很漂亮呢?

P 啊,哪能看到地球,這算哪門子太陽系模型(默默拉回第二張圖片找找落差)。

但如果不求美觀,真這樣做了等比例縮小,很遺憾,這個模型是無法運轉的,因為質量縮小了距離的三次方倍,已經不是穩定系統了,但這是次要原因。

更真實情況是,當你把質量縮小這麼後,所有模具的萬有引力已經微不足道了,產生的相互作用可以忽略,天體已經是各自飄了,而不是繞行。

所以,悲劇的結論誕生了,太空實驗室里做一個迷你的太陽系,完全模擬縮小比例的太陽系,不可能,不現實。

想起《萬物簡史》裡面關於太陽系模型的描述:

「實際上,距離是那麼遙遠,無論如何不可能按比例來畫太陽系圖。即使你在教科書里增加許許多多折頁,或者使用長得不得了的標語紙,你也無法接近這個比例。在一張成比例的太陽系圖上,如果將地球的直徑縮小到大約一粒豆子的直徑,土星便會在 300 多米以外,冥王星會在 2.5 公里外的遠處(約為一個細菌的大小,因此你怎麼也看不見它)。按照同樣的比例,離我們最近的恆星比鄰星會在 1.6 萬公里以外。即使你把一切都加以縮小,土星會像英文的句點那麼小,冥王星不超過分子的個兒,那麼冥王星依然在 10 多米以外。」

但有一個太陽系模型大小也相當可觀,就是瑞典太陽系模型世界,你肯定想再大也就是個模型,能有多大呀?其實也沒多大,根據估算即使你不做一分鐘的停留,駕車逛完整個模型也需要 15 個小時的車程,模型從 Stockholm 開始一直延伸到瑞典北部的 Kiruna ,比例是 1:20000000。 並且這個模型也不是完整的太陽系,只到海王星。下圖是這個模型的範圍。

世界上最大的太陽系模型——瑞典太陽系模型。

好了,說到這,估計希望是泡湯了,但可以去某寶買個什麼天體儀,大概長這個樣子。

忽略這些字幕(啊喂,還是九大行星,賣家要更新產品啊!!)

怎麼?沒做出模型不開心,諾,八大行星的棒棒糖買給我吃。

(謝謝評論指正,上圖是巧克力,不過也有棒棒糖,咳咳,這不是重點吧。。)

 

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