gov-civil-vilareal.ptSkalierung des Sonnensystems
>Hin und wieder wird mir in Interviews und in den sozialen Medien eine interessante Frage gestellt: Wenn Sie sich wünschen, dass die Leute etwas über Astronomie besser verstehen, was wäre das?
Meine Antwort ist einfach: skalieren.
Dinge im Weltraum sind sehr, sehr , sehr weit weg. Das uns am nächsten liegende natürliche Objekt, der Mond, ist fast 400.000 Kilometer von der Erde entfernt. Die Saturn-V-Rakete, immer noch die leistungsstärkste Rakete, die jemals erfolgreich eingesetzt wurde, hat die Macht übernommen 3 Tage Astronauten zum Mond zu schleudern. Drei Tage lang nichts als eine leere Kluft überqueren.
Und das ist nur der Mond. Um zu den beiden nächstgelegenen Planeten Mars und Venus zu gelangen, sind monatelange Reisen erforderlich. Jupiter ist am nächsten 600 Millionen Kilometer entfernt. Wussten Sie, dass Saturn doppelt so weit entfernt ist wie Jupiter und Uranus doppelt so weit wie Saturn?
Das Sonnensystem Ist repariert.
Es ist unglaublich schwierig, den Kopf um diese Schuppen zu wickeln. Schlimmer noch, Analogien neigen dazu, flach zu werden. Beispiel: Es würde fast zwei Jahrhunderte dauern, bis zur Sonne zu fahren, wenn es eine Straße dorthin gäbe (und deine Fenster geschlossen wären .) Ja wirklich dicht). Veranschaulicht das, wie weit das wirklich ist?
Wächter der Galaxie gesunder Menschenverstand Medien
Es wird noch schlimmer, wenn Sie versuchen, Planetengrößen zum Vergleich zu verwenden. Planeten sind winzig im Vergleich zu den Entfernungen, die sie voneinander trennen. Die Erde ist knapp 13.000 Kilometer groß, aber 150 Million km von der Sonne entfernt. Über 11.000 Erden könnten zwischen Erde und Sonne passen. Uff.
Aber es gibt ein hilfreiches Modell: ein maßstabsgetreues Modell. Auf der ganzen Welt gibt es einige Modelle des Sonnensystems, und sie sind in der Regel ziemlich groß. Daran wurde ich erinnert, als ich sah Dieses Video , wo der Filmemacher Wylie Overstreet ein maßstabsgetreues Modell des Sonnensystems in der Wüste von Nevada erstellte.
Beeindruckend! Und es hat mich an etwas erinnert…
Scott Pilger gegen die Weltrangliste
Ich war mal ein Teil von eine Bildungs- und Öffentlichkeitsgruppe an der Sonoma State University . Wir hatten NASA-Stipendien, um Lehrmaterialien über grundlegende Mathematik und Naturwissenschaften zusammenzustellen. Mein Arbeitspartner Sarah Silva und ich ging in Klassenzimmer und sprach mit Kindern, und eines Tages beschlossen wir, dieses Thema anzugehen. Wir haben eine ältere Übung namens Solar System Rope gemacht (Sie finden viele Variationen davon online) und an unsere Bedürfnisse angepasst. Grundsätzlich verwendet es ein 20- oder 30-Meter-Seil, das die Entfernung von der Sonne zu Neptun (oder Pluto) darstellt. Wir haben es markiert, um zu zeigen, wo die Planeten waren. Ein Kind wäre die Sonne und hielt ein Ende, dann ein anderes Merkur (wir haben Bilder der Planeten und der Sonne ausgedruckt, damit sie es auch halten können) und das Seil an der richtigen Stelle halten und so weiter.
Als sie fertig waren, war es ziemlich erstaunlich: Merkur, Venus, Erde und Mars sind alle zusammengedrängt und zusammengekauert innerhalb eines Meters oder so von der Sonne, aber die äußeren Planeten waren es waaaaaay weit weg. Es hat sie wunderbar beeindruckt, wie groß das Sonnensystem war und warum die Sonde New Horizons fast ein Jahrzehnt brauchte, um Pluto zu erreichen.
Aber als wir es zum ersten Mal aufstellten, musste ich immer wieder nachrechnen, um den Modellmaßstab richtig zu machen. Wenn die Sonne einen Zentimeter Durchmesser hätte, wie groß wäre dann das Sonnensystem? Was wäre, wenn die Erde so groß wäre?
Nach ein paar Minuten hatte ich es satt, also tat ich etwas noch nie dagewesenes*: Ich habe eine Tabelle mit allen benötigten Zahlen erstellt und sie mit den Größen der Planeten und der Sonne, ihrer Entfernungen usw. codiert. Alles, was Sie tun müssen, ist die Größe der gewünschten Sonne einzugeben und die Größe des Modells berechnet.
Damit können Sie ein maßstabsgetreues Modell des Sonnensystems mit jeder gewünschten Spezifikation erstellen. Und nun, aus reiner Großmut, Das stelle ich dir kostenlos zur Verfügung ! Ich habe es in Google Docs eingefügt, damit Sie darin herumstöbern können. es ist dort schreibgeschützt, aber Sie können es herunterladen und nach Herzenslust anpassen.
Eine Momentaufnahme der Kalkulationstabelle für das maßstabsgetreue Sonnensystemmodell unter Verwendung der Standardgröße der Sonne von 100 cm (1 Meter). Bildnachweis: Phil Plait
Sie müssen nicht viel über Tabellenkalkulationen wissen, um damit zu arbeiten. Die erste Spalte ist der Name des Objekts. Die zweite und dritte sind die Radien und Durchmesser in Kilometern. In der dritten Spalte habe ich die Durchmesser durch den Sonnendurchmesser geteilt, sodass Sie jetzt alle in Bezug auf die Größe der Sonne haben. Die Sonne hat einen Durchmesser von einem Sonnendurchmesser, die Erde hat 0,00918. Die nächste Spalte ist die Entfernung von der Sonne in km, dann dieselbe Entfernung geteilt durch den Durchmesser der Sonne.
Die siebte Spalte ist die Größe der Sonne in Ihrem maßstabsgetreuen Modell. Der Standardwert ist 100 Zentimeter (1 Meter). Die nächste Spalte skaliert dann die Größe der Planeten entsprechend und die letzte Spalte ist die Entfernung Ihres Planeten von der Sonne. Einfach pausieren†.
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Wenn Sie eine kleinere Sonne wünschen, ersetzen Sie die 100 cm in Spalte G durch etwas kleineres. Beachten Sie, wie viel kleiner das maßstabsgetreue Modell wird. Sie können es auch anpassen, um eine gewünschte Planetengröße zu erhalten; Wenn Sie möchten, dass die Erde einen Durchmesser von 30 cm hat, spielen Sie beispielsweise mit der Sonnengröße, bis es so funktioniert (Antwort: Die Sonne hätte einen Durchmesser von etwa 3300 cm; 33 Meter. Das ist RIESIG).
Gehen Sie nun zurück und sehen Sie sich das Modellvideo des Sonnensystems im Maßstab erneut an. An der Fünf-Minuten-Marke geht die Sonne auf und sie vergleichen die Größe der Sonne und ihrer Modellsonne, wie sie von der Modellerde aus gesehen wird … und es funktioniert! Ihre Sonne war über einen Meter breit, und die Erde war etwas größer als einen Zentimeter und 176 Meter von der Sonne entfernt. Wenn Sie meine Tabelle überprüfen, stimmt das überein.
Noch etwas: Aus Neugier habe ich das hinzugefügt Cooper Gürtel zur Tabellenkalkulation und sogar den Abstand zu Alpha Centauri , das nächste Sternensystem. Wenn Sie das Modell auf etwas Vernünftiges skalieren, wie weit ist Alpha Cen entfernt? Ein laaaaaaaaaaaaaaaaaaachen Weg. So weit, dass es selbst mit einem maßstabsgetreuen Modell schwer ist, diesen Abstand auf der Erde selbst einzuhalten: Wenn die Sonne einen Meter groß ist, ist Alpha Cen fast 30.000 km entfernt! Das ist fast so hoch wie bei echten geosynchronen Satelliten über der Erde**.
Bedeutung von 1616
Tolle. Wenn Sie ein Erzieher sind, ich Ja wirklich empfehlen die Seilaktivität. Es ist interessant, es bringt die Kinder nach draußen (oder in einen sehr langen Flur), es ist kinästhetisch und vor allem macht es Spaß! Die Kinder werden es wirklich genießen, ein Teil davon zu sein.
Und das ist der Punkt, nicht wahr? Wir sind alle ein Teil des Sonnensystems, und wir sollten uns eine Minute Zeit nehmen, um das zu würdigen. Wir sind vielleicht klein – zu klein, um auf dem maßstabsgetreuen Modell zu sehen! – aber die Tatsache, dass wir all dies herausfinden können, macht uns groß.
* Beispiellos für mich, das heißt. Ich hasse Tabellenkalkulationen. Hasse sie. Hassen. Ich wünschte, ich könnte sie alle bis ans Ende des Sonnensystem-Seils verbannen, nur nicht maßstabsgetreu.
†Zitrone gepresst.
** Oh! Ich habe die Umrechnung im Originaltext falsch gemacht, es waren 300.000 km. Sehen? Deshalb hasse ich Tabellenkalkulationen. :)
