Šią pamoką parengė Local Solar System fondo komandos narys ir ją galėtų patobulinti kvalifikuotas peržiūrėtojas. Ar esate kvalifikuotas šioje srityje? Pasiūlykite redagavimą
Skalės pasivaikščiojimas
Atidaryti visą puslapįViskas čia yra tikru mastu: dydžiai ir atstumai tokioje pačioje proporcijoje, kiekvienas pikselis, kurį slinksite, nuves jus 3 000 km.
Kiekviena nuotrauka, kurią matėte iš Saulės sistemos, išspaudė šią tuštumą.
Merkurijus yra priekyje, kur saulės šviesa yra beveik septynis kartus stipresnė nei Žemėje.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 16,8 milijono km nuo Gyvsidabris.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 5 min. 5 sek..
Žemė yra priekyje. Žiūrėk, kaip mažas namai pasirodo esąs.
Kovas vis dar yra 58,8 milijono km priekyje.
Radijo signalas iš Žemės į Marsą pasiekia per 3-22 minutes, priklausomai nuo dviejų planetų padėties.
Galite išdėstyti 4 611 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Žemė.
Jūs esate 14% kelio nuo Kovas iki Cererisstar name.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 53,1 milijono km nuo Kovas.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 17 min. 6 sek..
Cererisstar name vis dar yra 79,6 milijono km priekyje.
You are inside the asteroid belt. Did you hit anything? On average the asteroids are about a million kilometres apart.
Galite išdėstyti 12 497 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Kovas.
Jūs esate 17% kelio nuo Cererisstar name iki Jupiteris.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 122 milijonai km nuo Cererisstar name.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 33 min. 8 sek..
Jupiteris vis dar yra 122 milijonai km priekyje.
Galite išdėstyti 23 846 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Cererisstar name.
Jūs esate 10% kelio nuo Jupiteris iki Saturnas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 130 milijonų km nuo Jupiteris.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 54 min. 5 sek..
Saturnas vis dar yra 389 milijonai km priekyje.
Voyager 1 užtruko apie 20 mėnesių, kad skristų nuo Jupiterio iki Saturno.
Galite išdėstyti 30 529 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Jupiteris.
Jūs esate 70% kelio nuo Jupiteris iki Saturnas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 519 milijonų km nuo Jupiteris.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 1 val. 16 min..
Uranas vis dar yra 1,31 milijardo km priekyje.
Galite išdėstyti 20 605 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Saturnas.
Jūs esate 27% kelio nuo Saturnas iki Uranas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 525 milijonai km nuo Saturnas.
Uranas skrieja du kartus toliau nuo Saulės nei Saturnas, todėl kuo toliau važiuoji, tuo tuščiau.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 2 val. 3 min..
Uranas vis dar yra 525 milijonai km priekyje.
Galite išdėstyti 82 418 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Saturnas.
Jūs esate 82% kelio nuo Saturnas iki Uranas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 1,31 milijardo km nuo Saturnas.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 2 val. 48 min..
Neptūnas vis dar yra 1,33 milijardo km priekyje.
Galite išdėstyti 34 840 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Uranas.
Jūs esate 36% kelio nuo Uranas iki Neptūnas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 740 milijonų km nuo Uranas.
Voyager 2 prireikė apie tris su puse metų, kad peržengtų šį atotrūkį, nuo Urano 1986 m. Iki Neptūno 1989 m.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 3 val. 37 min..
Neptūnas vis dar yra 444 milijonai km priekyje.
Galite išdėstyti 104 519 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Uranas.
Jūs esate 91% kelio nuo Uranas iki Neptūnas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 129 milijonai km nuo Neptūnas.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 4 val. 24 min..
Kuiperio juosta: žiedas ledo pasaulių, kurie yra taip išplitę, kad po Plutono „New Horizons“ skrido tik prie vieno iš jų.
Plutonas vis dar yra 906 milijonai km priekyje.
Galite išdėstyti 50 798 Žemes viena šalia kitos erdvėje, kurią kirtote nuo Neptūnas.
Jūs esate 55% kelio nuo Neptūnas iki Plutonas.
Vis dar nieko. Jūs kirtote 906 milijonai km nuo Neptūnas.
„New Horizons“ – vienas greičiausių kada nors paleistų kosminių aparatų, pasiekęs Plutoną per devynis su puse metų, o Saulės šviesa vidutinį atstumą iki Plutono pasiekia per penkias su puse valandos.
Saulės šviesa, kuri dabar praeina pro jus, paliko Saulę prieš 5 val. 15 min..
Plutonas vis dar yra 129 milijonai km priekyje.
Slink žemyn rėmelio viduje, kad skristi į išorę, arba pradėti autopilotą žemiau.
Kelionės pabaiga
Pažvelk atgal. Ta ryški žvaigždė yra Saulė.
Duomenų lentelė (alternatyvus tekstas)
| Pasaulis | Skersmuo | Atstumas nuo Saulės | Šviesos kelionės nuo Saulės laikas | pikseliai |
|---|---|---|---|---|
| Gyvsidabris | 4 879 km | 0,387 arba | 3 min. 13 sek. | 19 303 |
| Venera | 12 104 km | 0,723 arba | 6 min. 1 sek. | 36 070 |
| Žemė | 12 742 km | 1 arba | 8 min. 19 sek. | 49 866 |
| Kovas | 6 779 km | 1,52 arba | 12 min. 40 sek. | 75 981 |
| Cererisstar name | 939 km | 2,77 arba | 23 min. 0 sek. | 137 907 |
| Jupiteris | 139 822 km | 5,2 arba | 43 min. 16 sek. | 259 447 |
| Saturnas | 116 464 km | 9,54 arba | 1 val. 19 min. | 475 555 |
| Uranas | 50 724 km | 19,2 arba | 2 val. 40 min. | 956 886 |
| Neptūnas | 49 244 km | 30,1 arba | 4 val. 10 min. | 1 499 465 |
| Plutonas | 2 377 km | 39,6 arba | 5 val. 29 min. | 1 974 125 |
Beveik kiekvienas Saulės sistemos paveikslėlis yra melas. Kad tilptų į puslapį, planetos yra suspaudžiamos kartu ir susprogdinamos. Pasivaikščiokite po jį tikru mastu ir atrasite tikrąją šou žvaigždę: tuščią erdvę.
Saulės sistema yra daugiausia tuščia erdvė, ir ši tuštuma yra visa istorija.
Žiūrėk.
Dauguma Saulės sistemos paveikslėlių išspaudžia planetas kaip karoliukus ant virvės ir piešia jas pernelyg didelius. Jie turi: tikru mastu, puslapis būtų beveik visiškai tuščias.
Pirmiausia spėkime: jei Saulė būtų paplūdimio kamuoliukas, kiek toli nuo jos būtų Žemė? Vienas žingsnis? Kambarys? Gatvė?
Gatvė. Jei Saulė būtų 1 metro kamuolys, Žemė būtų 9 mm žirnis, esantis maždaug už 107 metrų: tai apytiksliai futbolo aikštyno ilgis. Laikykite tą vaizdą galvoje, kaip jūs keliaujate.
Aukščiau pateiktas „Mastelio pasivaikščiojimas“ yra nupieštas tikru masteliu: dydžiai ir atstumai tokios pačios proporcijos. Kiekvienas pikselis, kurį slinksite, nuves jus 3000 km. Slinkite rėmelio viduje, paspauskite Kitas pasaulis arba bakstelėkite planetą kelionės žemėlapyje viršuje.
- kelionės žemėlapis taip pat turi būti masto. Baltas žymeklis - tai jūs. Pastebėkite, kaip Saulė ir keturios vidinės planetos susitelkia kairėje pusėje.
- The odometer counts kilometres and the time sunlight has needed to get where you are.
- Kai sustojate netoli pasaulio, fotoaparatas fiksuoja ir pakreipia (priartinimas rodomas šalia masto juostoje), ir kortelė pasakys jums, kur esate.
- Earth, a globe 12,742 km across, is almost 50,000 scrolled pixels from the Sun. Neptune is about 1.5 million pixels away.
Atkreipkite dėmesį, kiek kelionės yra tik juoda, su vos keliais pasakojimo eilutėmis. Tai yra tikroji saulės sistema: mažyčiai pasauliai, atskirti milžiniškos tuštumos.
Supratau.
Mastelio modelis kiekvieną ilgį dalija iš to paties skaičiaus. Čia skaičius yra 3000: 3000 km realios erdvės tampa 1 pikseliu.
| Pasaulis | Tikrasis skersmuo | Skersmuo 1 pikseliu = 3000 km | Atstumas nuo Saulės | Šiame lygyje |
|---|---|---|---|---|
| Saulė | 1,391,400 km | 464 pikseliai | 0 | 0 |
| Žemė | 12,742 km | 4 pikseliai | 149,6 mln. km | 49,866 pikseliai |
| Jupiteris | 139,822 km | 47 pikseliai | 778,3 milijono km | 259,437 pikseliai |
| Neptūnas | 49,244 km | 16 pikselių | 4,498 milijonų km | 1,499,000 pikselių |
Patogus palyginimas naudoja Saulę kaip 1 metro kamuolį. Viską padalinkite iš Saulės skersmens (1,39 mln. km):
- Žemė yra 9 mm žirnis, 107 m atstumu.
- Jupiteris yra 10 cm greipfrutas, 560 m atstumu.
- Neptūnas yra 3,5 cm marmuras, 3,2 km.
- Artimiausia žvaigždė, Kentauro Proksima, būtų kitas rutulys apie 29000 km atstumu: daugiau nei du trečdaliai kelio aplink tikrąją Žemę.
Išbandykite autopilotą 1 ×, tikrąjį šviesos greitį. Jūs judate 100 pikselių per sekundę, o tai ekrane atrodo lėtai. Tikrajai saulės šviesai iš tiesų reikia 8 minučių, kad pasiektų Žemę ir daugiau nei 4 valandas, kad pasiektų Neptūną. Greitesni nustatymai suspaudžia laiką, o ne atstumą: autopilotas vis tiek stabdo ir pristabdo kiekviename pasaulyje.
Atspėk pirmiausia: slinkdami pelės ratuką, ar judate greičiau ar lėčiau nei šviesa?
Daug greičiau. Greitas slinkimas per sekundę nukelia jus milijonais kilometrų, dažnai dešimt ar daugiau kartų greičiau nei šviesos greitis; tai rodo po odometru esantis greičio rodmuo. Net ir taip, išorinės planetos užima ilgą laiką pasiekti. Tokie dideli atstumai.
Pagrindinis
Dvi atskiros glaudinimo formos iškraipo normalias diagramas: dydžio skalė ir atstumo skalė. The ratio of the Sun-Neptune distance (4.5 × 10⁹ km) to Earth’s diameter (1.27 × 10⁴ km) is about 350,000. 1000 pikselių aukščio ekranas gali išskirti apie 1000 taškų, todėl jokiame viename statiniame vaizde negali būti parodytos planetos ir jų atstumas. Interaktyvus priartinimas, logaritminės ašys arba slinkties ilgio modelis, kaip šis, yra vienintelės sąžiningos galimybės.
Štai kodėl šioje svetainėje siūlomi du režimai. Readable scale suspaudžia atstumą kvadratine šaknis (r_screen ∝ √r) ir piešia planetas fiksuotais įskaitomais dydžiais. True scale yra tiesinis tiek dydžiu, tiek atstumu, todėl planetos susitraukia iki subpikselių taškų.
Tuštuma turi pasekmių skrydžiui erdvėje. Kelionė tarp planetų nėra kaip važiavimas iš miesto į miestą: planetos juda, atstumai yra milžiniški, o energijos sąnaudos priklauso daug labiau nuo greičio pokyčių nei nuo atstumo. Ši idėja, delta-v, yra Navigator kelio pagrindas.
Paskutinis masto faktas: Asteroidų žiedas, dažnai vaizduojamas kaip perpildytas uolų laukas, yra toks retas, kad erdvėlaiviai jį kerta be jokių specialių manevrų. Kaiperio juosta už Neptūno yra dar tuščiesnė.
Išbandykite jį
Nustatykite autopiloto greitį 1× ir paspauskite 'Keliauti šviesos greičiu'.Žiūrėkite į šviesos laiko laikrodį, kai pasieksite Žemę: apie 8 minutes 20 sekundžių. Prieš pažvelgdami į lentelę, atspėk, kiek laiko užtruks ta pati kelionė iki Neptūno, tada patikrinkite.
Puiku. Iššūkiai yra ten, kur mokymasis lieka.
Greita viktorina
3 greiti klausimai. Pasirinkti atsakymą, kad pamatyti, jei esate teisus.
-
Jei Saulė būtų 1 metro pločio kamuolys, kiek didelis būtų Žemės paviršius?
- A Futbolo kamuolys
- B Greipfrutas
- C Apie 9 milimetrai, kaip žirnis
- D Apie 1 milimetras
Rodyti atsakymą
C. Apie 9 milimetrai, kaip žirnis Saulė yra apie 109 kartus platesnė už Žemę, taigi 1 m ÷ 109 ≈ 9 mm.
-
Jei būtų ta pati skalė, kaip toli Žemė būtų nuo 1 metro Saulės?
- A Apie 1 metrą
- B Apie 10 metrų
- C Apie 107 metrų
- D Apie 1 kilometrą
Rodyti atsakymą
C. Apie 107 metrų 1 a.v. yra apie 107,5 Saulės skersmens, taigi Žemė būtų žirnis maždaug futbolo aikštelės ilgio atstumu.
-
Kodėl daugelyje Saulės sistemos piešinių planetos pavaizduotos arti viena kitos?
- A Nes jie tikrai yra arti
- B Nes tikroje skalėje planetos būtų per mažos, kad būtų matomos puslapyje
- C Kadangi piešiniai rodo planetas jų arčiausiai artėjimo metu
- D Dėl šviesos taršos
Rodyti atsakymą
B. Nes tikroje skalėje planetos būtų per mažos, kad būtų matomos puslapyje
Finišo linija
- Žaidė su interaktyviu
- Skaitykite pamoką
- Atlikta iššūkis
- Atlikote testą
Pažymėkite pamoką baigtą, kad išsaugotumėte ją savo pažangoje šiame įrenginyje.
Pamoka baigta.
Toliau Dienos ir metai kiekviename pasaulyjeŽodžiai šioje pamokoje
Šaltiniai
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
Ši pamoka yra licencijuota CC BY-SA 4.0.