太阳系，北京城，水果——太阳和八大行星的“尺度”有多大 ...

下一个秋天1

前言

小编从小就是一个天文爱好者。小学时，接触到第一部启蒙类的天文学书籍，就是在外上学的姐姐给我买的《神秘的宇宙》。当时看的是如痴如醉，经常自己一个人对着浩瀚又神秘的星河发呆，心里满是好奇和欣喜，幻想着自己能有一天能坐着航天器到宇宙当中遨游。
六年级的时候，张家口市里举办小学生作文大赛，我写了一篇《宇宙旅行家》去参赛。
当时有一个有意思的小插曲，评委要求参赛作品必须是打印版，可当时我们全家没有一个人摸过电脑的，语文老师也不会打字，老师只好到镇子上唯一一个打印店去找人代打，5块钱打一页，两页花了10块钱。当时我每天的零花钱不超过2毛钱，只够买一根冰棍儿和两根辣条的，为了参赛，我耗费了50根冰棍儿和100根辣条，心疼死我了！
结果没想到的是，打印店老板把原文里的“光年”全给打成“年”了！可能好心的老板感觉读着不通顺，直接替我把“光”字删了，手动抹泪。
老板不了解“光年”这个概念，语文老师也没能跟他解释清楚，在第二次修改的时候，我千叮咛万嘱咐，我手写的稿子一个字都不要动，这才制止了老板的第二次“好心”。后来，我的作文在市里获得了鼓励性质的“优秀奖”【娇羞脸】。
这件事过去20年了，可我总能想到那个“帮”我把“光年”改成“年”的打印店老板。
时至今日，“光年”不再是什么深奥难懂的词汇，上过小学的人几乎都明白它的意思。我呢，也接触到了更多的天文学小知识，但是我天生对“尺度”不敏感，天体的体积、运行轨道，这些数据在我眼里就是数字，我的大脑里构建不出来它们的“尺度模型”。
相信很多人跟我一样，看过了很多描写天体和宇宙空间的书籍，但是由于没有直观的感受，也就不能真正领略宇宙浩瀚的魅力。
所以，我找到了一个方法，把宇宙的“尺度”映射到现实生活当中，这样就更加直观了嘛。我们今天要聊的，就是用北京城和一篮子水果来讲述太阳系和八大行星的“尺度”。
<hr/>本文只讨论太阳和八大行星的相对大小和相对位置，目的是让大家获得直观感受，计算上不是很严谨，请大家见谅！
首先，我们先祭出主角太阳和八大行星的数据。这次只讨论大小不考虑质量，所以只看直径和轨道半径这两组数据。
表一：



看到这些数据很头晕对不对，嗯，我也晕。我们现在给这一组数据做一下处理：
我们来选定一个标尺——将标准的1个天文单位（等于地球与太阳的平均距离：14958万千米）缩小成1000m，按照“1个天文单位：1000m”的比例，将各个天体的直径和轨道半径换算一下。
表二：



好啦，现在换算后的数据，就很接近我们的日常认知了。换算之后，太阳的体积差不多相当于1间长宽高都是9米的小房子（小朋友们不要纠结正方体还是球体呀，嘿嘿），地球呢，相当于距离小房子1公里以外的1个苹果。


为了让大家更好的感知太阳和八大行星的大小、距离等关系，我们可以利用百度地图做一个平面坐标系。
为了方便理解，快速获得直观感受，大家可以自行选择任意熟悉的地点作为坐标系，熟悉的城市，或者是自己的家、办公室都可以，建议是60公里的范围内，地图上有明显的地标性建筑。
我选择的坐标系是北京城。
首先，我们先选定一个中心原点作为太阳。
咳咳，在北京，绝对的中心那就是天安门城楼，毕竟，“红太阳”的巨型照片还在上边挂着呢。


然后，我们以天安门城楼为中心原点，长安街为X轴，南北中轴线为Y轴。


之后利用百度的测距工具，分别向东南西北四个方向测距，标注八大行星的轨道经过的相对位置（此处默认八大行星的轨道都是圆形，不以真实的椭圆轨道测距）。
会做电子地图的同学，可以直接以原点为中心，画8个圆，看的更加直观。（小编不会画，请见谅哈，会画的同学请教教我）


例如：地球距离太阳1个天文单位，在图中应为距离原点1000m的距离，在图中X轴、Y轴上共获得4个点，分别是（0,1）北边的故宫太和殿、（1,0）东边的北京饭店、（0，-1）南边的前门楼子，（-1,0）西边的新华门，这就是地球轨道途径的大致范围。
太阳此时的大小是9.36m，天安门城楼中央最大的门洞高8.82m，可以把太阳想象成比这个门洞略高的一个大门洞。地球，就是沿着“太和殿→新华门→前门楼子→北京饭店→太和殿”这个轨道，围绕大门洞旋转的一个苹果。
完成测距之后，我们把X轴和Y轴上各个点位附近明显的地标整理一下，得出表三。
表三：





我们以天安门向北为主线，解读一下太阳和八大行星的“尺度”
太阳——太阳系的中心，八大行星围绕太阳公转。太阳稳坐天安门，个头比天安门城楼正中间的门洞略大一些。
水星——八大行星当中最小的一颗，大小只相当于1颗荔枝。它也是距离太阳最近的一颗行星，距中心380米。这颗荔枝的轨道位置，大致会经过国旗护卫队的篮球场（北）和人民英雄纪念碑（南）。
金星——大小相当于1个橘子。这个橘子距离太阳720米。它的轨道位置，会经过故宫太和门（北）和毛主席纪念堂（南）。中国人称金星小橘子为启明星或太白金星。
地球——比金星略大，约等于1个苹果。地球小苹果距离太阳1公里。公转的时候，会经过太和殿（北）、新华门（西）、前门楼子（南）和北京饭店（东）。不愧是我们人类的摇篮，经过的都是“有排面”的地方！
月球【我不是“八大金刚”，我只是围绕地球大哥公转的卫星小弟】——这位乱入的小兄弟，跟咱们比较熟悉，也顺便说一说。月球在这个坐标系里，个头要比水星还小一号，相当于一颗葡萄。这颗葡萄与地球小苹果的距离是2.57米，小葡萄围绕着小苹果公转。
值得一提的是，目前我们人类“涉足”的最远距离，就是这颗小葡萄了。1969年7月20日世界时20:17:43，阿姆斯特朗、迈克尔·科林斯（机组指令长，未登月）和巴兹·奥尔德林三个人驾驶着阿波罗11号飞船，从地球小苹果起飞，历时4天又7个小时，终于到达了月球小葡萄，造访了这颗地球唯一的卫星。阿姆斯特朗留下了“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步(That's one small step for a man, one giant leap for mankind)”这句世界名言。
在坐标系中，月球小葡萄距离地球小苹果2.57米，而距我们最近的行星——金星小橘子，距离地球最近的时候也有280米，是“地月距离”的100多倍！人类想要踏上金星，技术难度可想而知！


火星——比地球小苹果要小得多，相当于1枚鸡蛋大小。火星小鸡蛋距离太阳大门洞约1.5公里，公转轨道经过故宫北门神武门（北）和王府井的东方君悦大酒店（东）。对了，火星小鸡蛋上边是有水存在的，若干年后，它很有可能成为人类的栖息地哟。
小行星带——在火星和木星的轨道之间，有一个小行星带，就像一条环形的护城河，围绕着太阳大门洞旋转。这条护城河距离太阳大门洞2.17公里至3.64公里，宽约1.5公里，相当于13个足球场首尾相接那么宽。放在坐标系里，就是景山公园寿皇殿往北一直到鼓楼这么宽。
在这条护城河里，有50万颗以上的小行星！已经被编号小行星有120,437颗，其中就包括以中国的杰出人物、中国地名和著名单位命名的100余颗小行星，比如钱学森星，杨政宁星，广东星等。
同学们要努力奋斗呀！有生之年，能有一颗以自己名字命名的小行星那将是无上的荣光！
木星——老大哥终于登场了！！！前面的行星小兄弟，都可以用水果来代替，可是木星老大哥的“尺度”太大了，很难找到这么大的水果。木星老大哥有95.6厘米宽的腰身，相当于腰围300cm，两个成年男子刚刚能把它合围。想了一下，故宫的大水缸比较符合木星老大哥的身段。


1个木星大水缸可以装下1300多个地球小苹果！
木星大水缸放在坐标系里，距离原点5.2公里，差不多就是北京的二环到三环之间了。轨道经过的大致位置有青年湖公园（北）、国贸大酒店（东）和木樨地（西）。
土星——八大行星里的二哥，体积仅次于木星大水缸，大小相当于一张小型的2人餐桌。


这张小餐桌自带“光环”，在距离太阳大门洞9.5公里的椭圆形轨道上公转。轨迹在北京四环附件，经过鸟巢和水立方（北）、301医院（西）等地。
天王星——个头比较大的气态行星，相当于一个大西瓜！这个大西瓜距离太阳大门洞已经很远了，相隔19.2公里，已经到了五环到六环之间。轨道经过的地方有地铁五号线北边的终点站天通苑北站（北），八通线八里桥站（东），长安街西延长线的尽头——首钢园（西），还有东北方向的首都国际机场。


天王星的“活动范围”和小编很相似啊，已经到了很多北漂的居住地了，马上就要离开中心城区了。
海王星——比天王星略小，如果天王星是个大西瓜的话，海王星就是一个大榴莲（别问我为什么不用哈密瓜，我就喜欢吃榴莲，嘤嘤嘤）。八大行星当中，海王星大榴莲距离太阳最远，在坐标系当中，距离太阳大门洞30公里，已经出了六环了，轨道经过小汤山镇政府（北）、门头沟的潭柘寺（西）和六号线东边的终点站潞城站（东）。
到目前为止，只有美国发射的旅行者2号探测器于1989年8月25日飞掠过海王星！


八大行星的位置说完啦！有没有觉得比天安门城楼中央大门洞高一点点的太阳特别厉害！！！
这个太阳产生的引力，让380米外人民英雄纪念碑下的荔枝，720米外太和门的橘子，1公里外金銮殿里的苹果，1.5公里外神武门的鸡蛋，2.17公里-3.64公里之间50多万颗的米粒和芝麻，5.2公里外国贸大酒店的大水缸，9.5公里外鸟巢的小餐桌，19.2公里外首都国际机场的大西瓜，30公里外潭柘寺的榴莲，都乖乖的围着自己转！！！转啊转，转了46亿年！！！
太阳的手中握着一个遥控器，同时遥控着八大行星、彗星和数以百万计的小行星！
这么长的时间，这么远的距离，这么精准的控制，真是神奇爆了！
好啦，太阳和八大行星的“尺度”介绍完了。感兴趣的同学可以关注我的专栏，我会继续跟大家分享有趣的科普小知识哒！

梦太晚616

讲的好形象，谢谢

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[调皮]谢谢鼓励哟