这个课程是由一个 Local Solar System 基金会团队成员,可以由合格的审查者改进。 你是否有资格在这个主题? 建议编辑
斯卡爾步道
打开全页这里的一切都是真实比例:大小和距离的比例相同。 您滚动的每个像素都带给您 3,000 公里。
继续滚动。 你们所看到的太阳系图片都挤出了这种空虚。
水星在前面,那里的阳光强度几乎是地球的七倍。
从水星开始,你已经越过了1680万公里。
现在经过你的太阳光在5分钟 5秒年前离开了太阳。
地球在前面。 看看家是多么小。
火星 仍然在 5880万公里 之前。
从地球发出的无线电信息需要3到22分钟才能到达火星,这取决于两个行星所在的位置。
你可以在你从 地球 开始穿越的空间里,将 4,611 地球并排排列起来。
从火星到谷神星的路径中,你是14%。
从火星开始,你已经越过了5310万公里。
现在经过你的太阳光在17分钟 6秒年前离开了太阳。
谷神星 仍然在 7960万公里 之前。
你在小行星带里面,你碰到什么了吗? 平均而言,小行星之间的距离大约是百万公里。
你可以在你从 火星 开始穿越的空间里,将 12,497 地球并排排列起来。
从谷神星到木星的路径中,你是17%。
从谷神星开始,你已经越过了1.22亿公里。
现在经过你的太阳光在33分钟 8秒年前离开了太阳。
木星 仍然在 1.22亿公里 之前。
你可以在你从 谷神星 开始穿越的空间里,将 23,846 地球并排排列起来。
从木星到土星的路径中,你是10%。
从木星开始,你已经越过了1.3亿公里。
现在经过你的太阳光在54分钟 5秒年前离开了太阳。
土星 仍然在 3.89亿公里 之前。
旅行者1号从木星飞到土星花了大约20个月。
你可以在你从 木星 开始穿越的空间里,将 30,529 地球并排排列起来。
从木星到土星的路径中,你是70%。
从木星开始,你已经越过了5.19亿公里。
现在经过你的太阳光在1小时 16分钟年前离开了太阳。
天王星 仍然在 13.1亿公里 之前。
你可以在你从 土星 开始穿越的空间里,将 20,605 地球并排排列起来。
从土星到天王星的路径中,你是27%。
从土星开始,你已经越过了5.25亿公里。
天王星离太阳的距离是土星的两倍,越远就越空。
现在经过你的太阳光在2小时 3分钟年前离开了太阳。
天王星 仍然在 5.25亿公里 之前。
你可以在你从 土星 开始穿越的空间里,将 82,418 地球并排排列起来。
从土星到天王星的路径中,你是82%。
从土星开始,你已经越过了13.1亿公里。
现在经过你的太阳光在2小时 48分钟年前离开了太阳。
海王星 仍然在 13.3亿公里 之前。
你可以在你从 天王星 开始穿越的空间里,将 34,840 地球并排排列起来。
从天王星到海王星的路径中,你是36%。
从天王星开始,你已经越过了7.4亿公里。
旅行者2号在1986年从天王星飞越海王星,到1989年再飞越海王星,大约花了三年半的时间才能穿过这一距离。
现在经过你的太阳光在3小时 37分钟年前离开了太阳。
海王星 仍然在 4.44亿公里 之前。
你可以在你从 天王星 开始穿越的空间里,将 104,519 地球并排排列起来。
从天王星到海王星的路径中,你是91%。
从海王星开始,你已经越过了1.29亿公里。
现在经过你的太阳光在4小时 24分钟年前离开了太阳。
柯伊伯带:一个由冰天雪地的行星环绕着,在冥王星之后,新视野号只飞过其中的一颗。
冥王星 仍然在 9.06亿公里 之前。
你可以在你从 海王星 开始穿越的空间里,将 50,798 地球并排排列起来。
从海王星到冥王星的路径中,你是55%。
从海王星开始,你已经越过了9.06亿公里。
作为有史以来飞行速度最快的航天器之一,新视野号用了九年半时间才到达冥王星。 太阳光在五个半小时内就能到达冥王星的平均距离。
现在经过你的太阳光在5小时 15分钟年前离开了太阳。
冥王星 仍然在 1.29亿公里 之前。
向下滚动框架内飞出,或启动自动驾驶器下面。
旅途的终点
回头看,那颗明亮的星就是太阳。
数据表(替代文本)
| 世界 | 直径 | 从太阳的距离 | 距离太阳的光速 | px |
|---|---|---|---|---|
| 水星 | 4,879公里 | 0.387 至 | 3分钟 13秒 | 19,303 |
| 金星 | 12,104公里 | 0.723 至 | 6分钟 1秒 | 36,070 |
| 地球 | 12,742公里 | 1 至 | 8分钟 19秒 | 49,866 |
| 火星 | 6,779公里 | 1.52 至 | 12分钟 40秒 | 75,981 |
| 谷神星 | 939公里 | 2.77 至 | 23分钟 0秒 | 137,907 |
| 木星 | 139,822公里 | 5.2 至 | 43分钟 16秒 | 259,447 |
| 土星 | 116,464公里 | 9.54 至 | 1小时 19分钟 | 475,555 |
| 天王星 | 50,724公里 | 19.2 至 | 2小时 40分钟 | 956,886 |
| 海王星 | 49,244公里 | 30.1 至 | 4小时 10分钟 | 1,499,465 |
| 冥王星 | 2,377公里 | 39.6 至 | 5小时 29分钟 | 1,974,125 |
几乎每张太阳系的图片都是谎言。 为了适合在一页上,行星被挤压在一起并且大小被扩大。 走在它的真实比例,你会发现真正的明星的表演:空间。

太阳系大部分是空的,而这种空虚就是整个故事。
看
大多数太阳系的图片把行星挤在一起,就像一条绳子上的珠子一样,并且画得太大了。 他们必须:在真实比例,一页几乎是完全空白的。
先猜一下:如果太阳是一个沙滩球,那么地球离它有多远? 一步? 一间房? 一条街?
一条街 假设太阳是一个1米的球,那么地球就是一个9毫米的豌豆,距离大约是107米:大概相当于一个足球场的长度。 当你旅行时,记住这张照片。
上面的比例步行是以真实比例绘制的:大小和距离在相同的比例。 你滚动的每一个像素都带你走了3000公里。 滚动到框架内,按 下一个世界,或点击顶部旅程地图上的行星。
- journey map 也要缩放。 白色的标记是你。 请注意太阳和四个内行星是如何在最左边聚集在一起的。
- 里程表 计算公里和太阳光需要的时间来到你所在的地方。
- 当您在世界附近停下来时,相机会锁定并向内倾斜(缩放值显示在比例栏旁边 ) , 一张地图将告诉您您所在的位置。
- Earth,一个直径为12,742公里的球体,距离太阳几乎有50,000个滚动像素。Neptune 距离大约1.5百万像素。
注意到旅程的大部分是黑色的,只有几行叙述漂浮在过去。 这就是真正的太阳系:由巨大的空虚隔开的微小世界。
理解
比例模型将每个长度除以相同的数字。 这里的数字是3000: 3000公里的实际空间成为1像素。
| 世界 | 实际直径 | 1像素的直径=3,000公里 | 距离太阳 | 在这一规模下 |
|---|---|---|---|---|
| 太阳 | 1,391,400公里 | 464像素 | 0 | 0 |
| 地球 | 12.742公里 | 4像素 | 1.496亿公里 | 49,866像素 |
| 木星 | 139.822公里 | 47像素 | 7.783亿公里 | 259,437像素 |
| 海王星 | 49.244公里 | 16像素 | 44.98亿公里 | 1,499,000像素 |
一个方便的比较使用 太阳作为一个1米的球. 把所有的数字除以太阳直径(139万公里 ) :
- 地球是一个9毫米的豌豆,距离107米。
- 木星是一个10厘米的葡萄柚,560米远。
- 海王星是一个3.5厘米的大理石,距离3.2公里。
- 最近的恒星,比邻星半人马座,将是另一个球约29000公里:超过三分之二的路程围绕真正的地球。
试试自动驾驶在1×,真正的光速。 你每秒移动 100 像素,这在屏幕上感觉很慢。 真正的阳光真的需要8分钟才能到达地球,超过4小时才能到达海王星。 更快的设置压缩时间,而不是距离:自动驾驶仍然在每个世界制动和暂停。
先猜一下:用鼠标滚轮滚动,你移动的速度比光快还是慢?
快得多 一个快速的滚动带你每秒数百万公里,通常是光速的十倍或更多;里程表下方的速度读数显示。 即使如此,外行星需要很长的时间才能到达。 这就是距离有多大。
硕士
两个单独的压缩会扭曲正态图:大小尺度和距离尺度。 太阳-海王星距离(4.5 × 10⁹公里)与地球直径(1.27 × 10⁴公里)的比例约为350,000。 一个1000像素高的屏幕可以分辨约1000像素的范围,因此没有单一的静态图像能够同时显示行星和它们之间的距离。 交互式缩放、对数轴或像这样的滚动长度模型是唯一诚实的选择。
这也是为什么这个网站上的表格提供了两种模式。 可读的尺度用平方根(r_screen ∝ √r)压缩距离,并以固定的可读大小绘制行星。 真实的尺度在大小和距离上都是线性的,所以行星缩小到次像素点。
空虚对航天飞行有影响。 行星之间的旅行不像在城市之间开车:行星移动,距离很大,能源成本更多地取决于速度变化而不是距离。 delta-v 这个想法是 Navigator 路径的核心。
最后一个尺度事实: 小行星带,通常被描绘成一个拥挤的岩石领域,是如此稀少,航天器穿过它没有任何特殊的机动。 海王星以外的柯伊伯带更为空虚。
试试看
将自动驾驶器速度设置为1倍,然后按下"以光速旅行 " 。 当你到达地球时,看看光时钟:大约8分20秒。 在你看表格之前,猜测同样的航程要花多少时间才能到达海王星,然后检查一下。
很好。 挑战是学习的基础。
快速测验
3 快速的问题。 选择一个答案,看看你是否正确。
-
如果太阳是一个1米宽的球,地球会有多大?
- A 足球
- B 葡萄柚
- C 大约9毫米,像豌豆
- D 约1毫米
显示答案
C. 大约9毫米,像豌豆 太阳大约是地球的109倍宽,所以1米÷109≈9毫米。
-
按照同样的比例,地球离1米大的太阳有多远?
- A 约1米
- B 约10米
- C 约107米
- D 约1公里
显示答案
C. 约107米 1天文单位大约是太阳直径的107.5倍,所以地球就像一颗豌豆,距离它只有一个足球场的长度。
-
为什么大多数太阳系的图画都把行星放在一起?
- A 因为他们真的很亲近
- B 因为在真实的比例上,行星会太小,看不到页面
- C 因为这些图片显示了行星最接近地球的时候
- D 因为光污染
显示答案
B. 因为在真实的比例上,行星会太小,看不到页面
本课中的单词
来源
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
本课程授权为 CC BY-SA 4.0。