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在太空實驗室里,模擬太陽系做一個完全按比例縮小的迷你太陽系,現(xiàn)實嗎?

 pgl147258 2015-04-18

很棒的想法(多圖),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(shù)了點,但一般人會認為應(yīng)該差不了多少吧,或者至少應(yīng)該是下面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(shù)了點,但一般人會認為應(yīng)該差不了多少吧,或者至少應(yīng)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(yīng)該不是很難嘛。。很壯觀吧,如果這是完全模擬縮小比例的太陽系,模型應(yīng)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

土星和木星好大只對不對,如果太陽出現(xiàn)在圖中的話,土星和木星好大只對不對,如果太陽出現(xiàn)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(guān)系,現(xiàn)在就我們用上圖的球作為我們微型太陽系的道具,現(xiàn)在我們只需要知道縮小后的距離就OK了。木星土星瞬間被太陽完爆了有木有,知道了體積大小關(guān)系,現(xiàn)在就我們用上圖的球作為我們微型太陽系的道具,現(xiàn)在我們只需要知道縮小后的距離就OK了。

現(xiàn)在我們假定我們模型中太陽的大小為一個蘋果大?。ㄖ睆?0cm,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(jīng)很難看到了(下面的一排第五個才是地球。。。),將就一下,現(xiàn)在我們把太陽系縮小到了原來的140億分之一 ,那現(xiàn)在地球離太陽有多遠呢?看下表

水星 距太陽 57,910,000 千米 約等于 5800萬千米

金星 距太陽 108,200,000 千米 約等于1.08億千米

地球 距太陽 149,600,000 千米 約等于1.5億千米

火星 離太陽 227,940,000 千米 約等于2.28億千米

木星 距太陽 778,330,000 千米 約等于7.78億千米

土星 距太陽 1,429,400,000 千米 約等于14.29億千米

天王星 距太陽2,870,990,000 千米 約等于28.71億千米

海王星 距太陽 4,504,000,000 千米 等于45.04億千米

等比例縮小的話,地球距離太陽大概是10.7m,直徑已經(jīng)是二十多米了,太空實驗室君表示壓力很大,那我們算一下最遠的海王星,大概是300m。也就是說你即使把太陽縮小成一個蘋果,太陽系模型的直徑也有600m。

那么我們按照這個模型做出了的太陽系,要看到整體會是什么樣子的呢?

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???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,四個軌道從里到外分別是,木星,土星,天王星,海王星,里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,大小自己想象吧,中間幾個軌道上的小白點就是行星了上圖最大的圈是前一張圖最小的圈,大小自己想象吧,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,這里面的白點也不是行星真實比例,而只是位置標注,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注的話,就是下面這個樣子:值得注意的是,這里面的白點也不是行星真實比例,而只是位置標注,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注的話,就是下面這個樣子:

中間的是太陽,那么,親愛的,你告訴我這里面這么多的點哪個是太陽系中的小行星呢?中間的是太陽,那么,親愛的,你告訴我這里面這么多的點哪個是太陽系中的小行星呢?

根據(jù)太陽的大小,行星比例不會超過一個像素點,所以,小亮點里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(zhuǎn)的,因為質(zhì)量縮小了距離的三次方倍,已經(jīng)不是穩(wěn)定系統(tǒng)了,但這是次要原因。

更真實情況是,當你把質(zhì)量縮小這么后,所有模具的萬有引力已經(jīng)微不足道了,產(chǎn)生的相互作用可以忽略,天體已經(jīng)是各自飄了,而不是繞行。

所以,悲劇的結(jié)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(xiàn)實。

想起《萬物簡史》里面關(guān)于太陽系模型的描述:

“實際上,距離是那么遙遠,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,因此你怎么也看不見它)。按照同樣的比例,離我們最近的恒星比鄰星會在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么小,冥王星不超過分子的個兒,那么冥王星依然在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(jù)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。 并且這個模型也不是完整的太陽系,只到海王星。下圖是這個模型的范圍。

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