感受浩瀚空旷的真实比例太阳系

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上学时教科书上的太阳系一般都是这样的：



抑或是这样的：




甚至是这样的：




大家应该都看到了，图片比例千差万别，让孩子们一头雾水、不明真相。

那么实际比例到底是什么样子呢？

如果我们以上帝的视角，从太阳系的上方看过来，从宏观上来说，太阳系确实是一个薄薄的圆盘，但至少包括地球、金星在内的好几颗行星基本都是肉眼看不到的。

如果要实际形容一下太阳系，只能用浩瀚空旷来描述。具体怎么个浩瀚空旷呢？举例来说，一个体重60kg的成年人，如果身体里面的物质按照太阳系的密度分散到宇宙空间，所占的空间将是一个边长是54倍月地距离的立方体……

这样说大家实际感受起来是不是还很难？


但是很多事情说难也难，说简单也简单。

因为——

我自己就弄了一个真实比例太阳系：这个比例为14亿分之一，这个数字好记，它大体上是中国人口。

数据在这里：

按照这个比例，太阳缩小成一个直径一米的圆球，其他行星的直径和距离以此为：

水星：直径0. 348厘米，日距41.36米；
金星：直径0.8厘米，日距77.29米；
地球：直径0.9厘米，日距106.86米；
火星；直径0.48厘米，日距162.86米；
木星：直径10.21厘米，日距555.93米；
土星：直径8.61厘米，日距1021米；
天王星：直径3.65厘米，日距2050米；
海王星：直径3.54厘米，日距3217米。

实际模型的选材时，太阳最大却最简单，直接以直径100cm的超大号瑜伽球来表示，就是演示起来很不方便，一般车里装不下；
水金地火这四个类地行星都不到一厘米，用金属珠子表示，为更贴近实际，水星、地球用钢珠，其中地球为蓝色，就简单淬火发蓝；金星、火星用铜珠，接近一点就可以了。
表面处理方面，因为个头小，细节也出不来，就不费工夫了。

废话不多说，无图不真相：





我的太阳系家族合影

大家也看到了，木星、土星、天王星和海王星四大类木行星需要费点功夫。

首先找合适的实木，特别是土星，因为是气态巨行星、同时自转速度大，赤道凸出，两极扁平，扁率是10:9，用密度较小的女贞木制作；木星次之，扁率为15:14，用栗木制作，份量很足；天王星、海王星自转较慢，用黄栌木按圆球制作，都得上数控机床；成型后表面打磨，上清漆；再按照实际照片用丙烯颜料手绘，最后上亚光漆。

对了，还有个土星环，也颇费功夫。说起来这个算最不符合实际比例的了，真的按比例的话它会比纸薄许多倍。实验后选择强度最大的不锈钢，厚度0.7mm，钼丝线切割成内径1英寸、外径205mm的圆盘，上切割机每分钟4000转速度以abcd四个环的转换数据用钻头刻出纹线，重用线切割把内径改成86mm套土星模型的赤道上。

最后就是距离的表现了。

先把太阳位置确定到所在汝州东区马路边的人行道上，为便于定位在地面按尺寸刻出图形：





再往市区方向相应位置地砖上分别刻出四大内行星的标志和英文名字：





水星





金星





地球，周围的两道圆圈是月亮的运行范围。





火星

——注意细看标志中间的小圆球，就是实际比例的星体大小。

最后放上远观视图：





从太阳方向看




从火星方向看

至于四颗较远的类木行星，按比例一直绵延到3200米外的市区西环，上图效果反而不好，大家可以想象一下。

但是这还远远不到太阳系的边界。

再往外是柯伊伯带：游荡着众多包括冥王星、阋神星在内的矮行星，按比例换算的直径约0.1-1.5厘米，日距4-10公里；

再外面是奥尔特星云：日距500-1000公里，这里是彗星的发源地，这里看太阳只是很普通的红色星辰。

实际上太阳的引力边界应该还远一些，据推算有一光年，换算出来为大约8000公里，因为比邻星（南门二丙星）在30000公里之外……


通过这个真实比例的模型，大家应该感受到了宇宙最典型的特点就是：
浩瀚空旷。
用数据来说，就是宇宙的平均密度比我们呼吸的空气还要稀薄万亿倍；
拿举例来说，就算驾驶光速飞船，从太阳系外以最优秀的狙击手的水平瞄准最大的星体：太阳，能撞上去的几率也约等于零。
——就是说，在城市里你开车即使很慢，有人还可能撞上你；但是宇宙中间，你可以以最快速度，肆无忌惮的驾驶飞船一路狂奔……

下沙消掉

今天旅行者2号跨越120个天文单位，来到太阳系边缘，在这个模型里才十三公里远；
而模型中奥尔特云还在一百多公里以外。

麦麦522

物理老师[捂嘴]

马马虎虎770

一个直径1米的球体，竟然能牵制3公里以外的一颗3厘米的小球。

眠眠不觉量

岂止如此[大笑]