این درس توسط یک عضو تیم بنیاد Local Solar System نوشته شده و میتواند توسط یک بازبینیکنندهٔ واجد شرایط بهبود یابد. شما در این موضوع مهارت دارید؟ پیشنهاد ویرایش
قدم زدن مقیاسی
باز کردن صفحۀ کاملهمه چیز در اینجا در مقیاس واقعی است: اندازهها و فاصلهها در همان نسبت. هر پیکسل که شما لغزش میکنید شما را ۳٬۰۰۰ کیلومتر میبرد.
هر عکسی که از منظومه شمسی دیدید این خلاء را پر کرده است
Mercury is ahead, where sunlight is almost seven times stronger than on Earth.
هنوز هیچی. شما از ۱۶٫۸ میلیون کیلومتر به عطارد عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۵ دقیقه ۵ ثانیه سال پیش ترک کردهاست.
زمين جلوتره ببين چقدر خونه کوچيک ميشه
در این حالت مریخ هنوز ۵۸٫۸ میلیون کیلومتر جلوتر است.
یک پیام رادیویی از زمین بین 3 تا 22 دقیقه طول میکشد تا به مریخ برسد، بسته به اینکه کجای دو سیاره هستند.
شما میتوانید ۴٬۶۱۱ زمینها را در کنار هم در فضایی که از زمین عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 14٪ از راه از مریخ به سرس هستید.
هنوز هیچی. شما از ۵۳٫۱ میلیون کیلومتر به مریخ عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۱۷ دقیقه ۶ ثانیه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت سرس هنوز ۷۹٫۶ میلیون کیلومتر جلوتر است.
تو توي کمربند شهاب سنگ هستي به چيزي برخورد کردي؟ متوسط فاصله بين شهاب سنگ ها حدود يک ميليون کيلومتر است
شما میتوانید ۱۲٬۴۹۷ زمینها را در کنار هم در فضایی که از مریخ عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 17٪ از راه از سرس به مشتری هستید.
هنوز هیچی. شما از ۱۲۲ میلیون کیلومتر به سرس عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۳۳ دقیقه ۸ ثانیه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت مشتری هنوز ۱۲۲ میلیون کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۲۳٬۸۴۶ زمینها را در کنار هم در فضایی که از سرس عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 10٪ از راه از مشتری به زحل هستید.
هنوز هیچی. شما از ۱۳۰ میلیون کیلومتر به مشتری عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۵۴ دقیقه ۵ ثانیه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت زحل هنوز ۳۸۹ میلیون کیلومتر جلوتر است.
وویجر 1 حدود 20 ماه طول کشید تا از مشتری به زحل برسد.
شما میتوانید ۳۰٬۵۲۹ زمینها را در کنار هم در فضایی که از مشتری عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 70٪ از راه از مشتری به زحل هستید.
هنوز هیچی. شما از ۵۱۹ میلیون کیلومتر به مشتری عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۱ ساعت ۱۶ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت اورانوس هنوز ۱٫۳۱ میلیارد کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۲۰٬۶۰۵ زمینها را در کنار هم در فضایی که از زحل عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 27٪ از راه از زحل به اورانوس هستید.
هنوز هیچی. شما از ۵۲۵ میلیون کیلومتر به زحل عبور کردید.
اورانوس دو برابر فاصله زحل از خورشید را به دور خود می چرخد هرچه دورتر می رویم، خالی تر می شود.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۲ ساعت ۳ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت اورانوس هنوز ۵۲۵ میلیون کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۸۲٬۴۱۸ زمینها را در کنار هم در فضایی که از زحل عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 82٪ از راه از زحل به اورانوس هستید.
هنوز هیچی. شما از ۱٫۳۱ میلیارد کیلومتر به زحل عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۲ ساعت ۴۸ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت نپتون هنوز ۱٫۳۳ میلیارد کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۳۴٬۸۴۰ زمینها را در کنار هم در فضایی که از اورانوس عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 36٪ از راه از اورانوس به نپتون هستید.
هنوز هیچی. شما از ۷۴۰ میلیون کیلومتر به اورانوس عبور کردید.
وویجر 2 حدود سه سال و نیم برای عبور از این شکاف زمان صرف کرد، از اورانوس در 1986 تا نپتون در 1989.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۳ ساعت ۳۷ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت نپتون هنوز ۴۴۴ میلیون کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۱۰۴٬۵۱۹ زمینها را در کنار هم در فضایی که از اورانوس عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 91٪ از راه از اورانوس به نپتون هستید.
هنوز هیچی. شما از ۱۲۹ میلیون کیلومتر به نپتون عبور کردید.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۴ ساعت ۲۴ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
کمربند کویپر: حلقه ای از سیارات یخ زده که بعد از پلوتو، نیوهورایزنز تنها به یکی از آنها نزدیک شد.
در این حالت پلوتو هنوز ۹۰۶ میلیون کیلومتر جلوتر است.
شما میتوانید ۵۰٬۷۹۸ زمینها را در کنار هم در فضایی که از نپتون عبور کردهاید، مرتب کنید.
شما 55٪ از راه از نپتون به پلوتو هستید.
هنوز هیچی. شما از ۹۰۶ میلیون کیلومتر به نپتون عبور کردید.
افق های جدید یکی از سریع ترین فضاپیماهای پرتاب شده تا به حال، نه سال و نیم طول کشید تا به پلوتو برسد.
نور خورشید که از شما میگذرد، خورشید را ۵ ساعت ۱۵ دقیقه سال پیش ترک کردهاست.
در این حالت پلوتو هنوز ۱۲۹ میلیون کیلومتر جلوتر است.
در این حالت، هواپیما به سمت پایین حرکت میکند و خلبان باید از بالا به پایین پرواز کند.
پایان سفر
به عقب نگاه کن اون ستاره درخشان خورشيد هستش
جدول داده) جایگزین متنی (
| جهان | قطر | فاصله از خورشید | زمان سفر نور از خورشید | پیکسل |
|---|---|---|---|---|
| عطارد | ۴٬۸۷۹ کیلومتر | ۰٫۳۸۷ یا | ۳ دقیقه ۱۳ ثانیه | ۱۹٬۳۰۳ |
| زهره | ۱۲٬۱۰۴ کیلومتر | ۰٫۷۲۳ یا | ۶ دقیقه ۱ ثانیه | ۳۶٬۰۷۰ |
| زمین | ۱۲٬۷۴۲ کیلومتر | ۱ یا | ۸ دقیقه ۱۹ ثانیه | ۴۹٬۸۶۶ |
| مریخ | ۶٬۷۷۹ کیلومتر | ۱٫۵۲ یا | ۱۲ دقیقه ۴۰ ثانیه | ۷۵٬۹۸۱ |
| سرس | ۹۳۹ کیلومتر | ۲٫۷۷ یا | ۲۳ دقیقه ۰ ثانیه | ۱۳۷٬۹۰۷ |
| مشتری | ۱۳۹٬۸۲۲ کیلومتر | ۵٫۲ یا | ۴۳ دقیقه ۱۶ ثانیه | ۲۵۹٬۴۴۷ |
| زحل | ۱۱۶٬۴۶۴ کیلومتر | ۹٫۵۴ یا | ۱ ساعت ۱۹ دقیقه | ۴۷۵٬۵۵۵ |
| اورانوس | ۵۰٬۷۲۴ کیلومتر | ۱۹٫۲ یا | ۲ ساعت ۴۰ دقیقه | ۹۵۶٬۸۸۶ |
| نپتون | ۴۹٬۲۴۴ کیلومتر | ۳۰٫۱ یا | ۴ ساعت ۱۰ دقیقه | ۱٬۴۹۹٬۴۶۵ |
| پلوتو | ۲٬۳۷۷ کیلومتر | ۳۹٫۶ یا | ۵ ساعت ۲۹ دقیقه | ۱٬۹۷۴٬۱۲۵ |
تقريباً هر تصويري از منظومه شمسي دروغه برای قرار دادن سیارهها در یک صفحه، آنها را به هم میچسبانند و اندازهشان را بزرگ میکنند. در مقیاس واقعی قدم بزنید و ستاره اصلی نمایش را کشف خواهید کرد: فضا خالی.

منظومه شمسی بیشتر فضاهای خالی است و این خلأ کل داستان است.
ببين
بیشتر تصاویر منظومه شمسی سیارهها را مانند مهرههایی که روی یک رشته قرار گرفتهاند، به هم چسباندهاست و آنها را خیلی بزرگ تر نشان میدهد. در این حالت، یک صفحه تقریباً خالی خواهد بود.
اول حدس بزنيد: اگر خورشید توپ ساحلي بود، زمين چقدر دورتر ميشد؟ يک قدم؟ يه اتاق؟ يه خيابون؟
يه خيابون با فرض اینکه خورشید یک توپ 1 متری باشد، زمین یک نخودچی 9 میلیمتری در فاصله 107 متری از آن قرار دارد: تقریباً به اندازه طول یک زمین فوتبال. وقتي سفر ميکني اين تصوير رو در ذهنت نگه دار
در بالاترین سطح، ستونها به صورت افقی قرار گرفتهاند. مقیاس واقعی: اندازه ها و فاصله ها در همان نسبت هر پیکسل که شما بالا و پایین می کنید 3000 کیلومتر شما را حمل می کند. در داخل قاب، Next world را فشار دهید یا روی یک سیاره در نقشه سفر در بالای صفحه ضربه بزنید.
- همچنین نقشه سفر نیز باید مقیاس پذیر باشد. اون علامت سفيد تويي در این صورتبندی، خورشید و چهار سیاره داخلی به صورت یک جفت در سمت چپ قرار میگیرند.
- . اون متر کیلومترها و زماني که نور خورشید براي رسيدنش به جايي که هستي لازم داشته رو مي شماره
- هنگامی که در نزدیکی یک جهان توقف میکنید، دوربین قفل میشود و به سمت آن متمایل میشود (زوم در کنار نوار مقیاس نشان داده میشود) و کارت به شما میگوید کجا هستید.
- زمینيک کره با عرض 12742 کيلومتر تقريبا 50000 پیکسل از خورشيد فاصله داره نپتون حدود 1.5 میلیون پیکسل فاصله دارد
در این حالت، تنها یک خط از متن به صورت سیاه و سفید نمایش داده میشود که با چند خط دیگر از متن ترکیب شدهاست. این منظومه شمسی واقعی است: جهانهای کوچکی که توسط خلاء عظیم از هم جدا شدهاند.
بفهم
یک مدل مقیاسی هر طول را به تعداد برابر تقسیم میکند. در اینجا عدد 3,000 است: 3,000 کیلومتر از فضای واقعی تبدیل به 1 پیکسل میشود.
| جهان | قطر واقعی | قطر در 1 پیکسل = 3000 کیلومتر | فاصله از خورشید | در این مقیاس |
|---|---|---|---|---|
| شنبه | 1391400 کيلومتر | 464 پیکسل | 0 | 0 |
| زمین | 12,742 کیلومتر | 4 پیکسل | 149.6 میلیون کیلومتر | 49,866 px |
| مشتری | 139.822 کیلومتر | 47 پیکسل | 778.3 million km | 259,437 پیکسل |
| نپتون | 49.244 کیلومتر | 16 پیکسل | 4,498 million km | 1,499,000 px |
یک مقایسه مفید از خورشید به شکل یک توپ 1 متری. همه چيز رو بر قطر خورشيد (1.39 ميليون كيلومتر) تقسیم کنيد:
- زمین یک نخودفرنگی 9 میلیمتری است، 107 متر دورتر.
- . ژوپتر يه گياه 10 سانتيمتري هست که 560 متر فاصله داره
- نپتون يه سنگ مرمر 3.5 سانتيمتري هست که 3.2 کيلومتر دورتره
- نزدیکترین ستاره به زمین، پروکسیما قنطورس است که 29000 کیلومتر از زمین فاصله دارد و بیش از دو سوم دور زمین را میپیماید.
يه بار با سرعت 1x، سرعت واقعي نور، خلبان خودکار رو امتحان کن شما 100 پیکسل در ثانیه حرکت میکنید که روی صفحه نمایش آهسته به نظر میرسد. نور خورشید برای رسیدن به زمین 8 دقیقه و برای رسیدن به نپتون 4 ساعت طول میکشد. تنظیمات سریعتر زمان را فشرده میکنند، نه فاصله: خلبان خودکار هنوز در هر دنیایی ترمز میکند و متوقف میشود.
اول حدس بزنید: با چرخ ماوس، آیا شما سریعتر یا آهستهتر از نور حرکت میکنید؟
خيلي سريعتر یک چرخش سریع شما را به میلیونها کیلومتر در ثانیه میرساند، اغلب ده یا بیشتر از سرعت نور؛ خوانندگی سرعت زیر شمارنده این را نشان میدهد. با این حال، سیارههای بیرونی زمان زیادی برای رسیدن به آنها نیاز دارند. فاصله ها همين قدره
استاد
دو فشرده سازی جداگانه نمودارهای عادی را تحریف میکنند: مقیاس اندازه و مقیاس فاصله. نسبت فاصله خورشید-نپتون (4.5 × 10⁹ کیلومتر) به قطر زمین (1.27 × 10⁴ کیلومتر) در حدود 350,000 است. یک صفحه نمایش 1000 پیکسلی میتواند محدودهٔ حدود 1000 را تشخیص دهد، بنابراین هیچ تصویر ایستا نمیتواند هم سیارهها و هم فاصله آنها را نشان دهد. زوم تعاملی، محور لگاریتمی یا یک مدل طول صفحه مانند این تنها گزینههای صادقانه هستند.
این نیز دلیلی است که ورهری در این سایت دو حالت را ارائه میدهد: مقاس قابل خواندن فاصله را با یک ریشه مربع (r_screen ∝ √r) فشرده میکند و سیارهها را در اندازههای قابل خواندن ثابت میکشد. مقاس واقعی هم از نظر اندازه و هم از نظر فاصله خطی است، بنابراین سیارات به نقاط زیر پیکسلی کوچک میشوند.
این خلاء برای پروازهای فضایی پیامدهایی دارد. سفر بین سیارهها مانند رانندگی بین شهرهای مختلف نیست: سیارهها در حال حرکت هستند، فاصلهها بسیار زیاد است و هزینه انرژی بیشتر به تغییرات سرعت بستگی دارد تا به فاصله. این ایده، delta-v، در قلب مسیر ناوبری قرار دارد.
يه حقيقت آخر: کمربند سیارکها. اغلب به صورت زمينه سنگي پرجمعيت ترسيخته ميشه . اونقدر کم هست که فضاپيماها بدون هيچ مانور خاصي ازش عبور ميکنن کمربند کویپر فراتر از نپتون هنوز خالی تر است.
امتحان کن
سرعت خلبان خودکار را به ×1 تنظیم کنید و » سفر با سرعت نور « را فشار دهید. هنگامی که به زمین میرسید ساعت زمان نور را نگاه کنید: حدود 8 دقیقه 20 ثانیه. قبل از اینکه به جدول نگاه کنید ، حدس بزنید که یک سفر مشابه تا نپتون چقدر طول میکشد ، سپس بررسی کنید.
عاليه، چالش ها جاييه که يادگيري ادامه پيدا ميکنه
آزمون سریع
3 سوالات سریع. یک پاسخ را انتخاب کنید تا ببینید آیا درست میگویید یا نه.
-
اگر خورشید یک توپ با عرض 1 متر بود، زمین چقدر بزرگ میشد؟
- A يه توپ فوتبال
- B يه گياه
- C حدود 9 ميليمتر، مثل نخود
- D حدود 1 ميليمتر
نشان دادن پاسخ
C. حدود 9 ميليمتر، مثل نخود قطر خورشید 109 برابر زمین است، بنابراین 1 متر ÷ 109 ≈ 9 میلیمتر.
-
در این مقیاس، فاصلهٔ زمین از خورشید چقدر خواهد بود؟ 1 متر.
- A حدود 1 متر
- B حدود 10 متر
- C حدود 107 متر
- D حدود 1 کیلومتر
نشان دادن پاسخ
C. حدود 107 متر 1 AU در حدود 107.5 قطر خورشید است، بنابراین زمین یک نخودچی در طول یک زمین فوتبال فاصله خواهد داشت.
-
چرا بیشتر نقاشیهای منظومه شمسی سیارهها را به هم نزدیک نشان میدهند؟
- A چون واقعا نزديک هستن
- B چون در مقیاس واقعی سیارات خیلی کوچک هستند که روی صفحه دیده شوند
- C چون این نقاشی ها سیاره ها را در نزدیکترین فاصله به هم نشان می دهند
- D به خاطر آلودگی نوری
نشان دادن پاسخ
B. چون در مقیاس واقعی سیارات خیلی کوچک هستند که روی صفحه دیده شوند
خط پایان
- با تعاملي بازي کردم
- درس رو بخوان
- .به چالش کشیدم
- آزمون رو دادم
علامت زدن درس به پایان رسیده برای ذخیرهاش در پیشرفت شما بر روی این دستگاه.
درس تموم شد، آفرين
بعدي روزها و سالها در هر دنياکلمات در این درس
منابع
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
این درس تحت مجوز CC BY-SA 4.0 است.