Det relative univers

Det er sjovt, spændende og vedkommende at beskæftige sig med himlen, planeter og universet, men det er andre forhold, end vi ellers kender i menneskelivet.
Der er længere ud i verdensrummet end hen til bageren...

Afstandene i universet kan virke svimlende og umulige at forholde sig til. Også størrelsesforholdene er svære at forstå. Men man kan på en sjov måde anskueliggøre de enorme afstande og de kæmpemæssige forhold ved at reducere universet relativt til en størrelse, som ligger indenfor menneskets ramme. I nedenstående tabel er afstandene og størrelserne skrumpet og omregnet relativt på den måde, at hvis vi nu forestiller os, at solen havde samme størrelse som en appelsin (som vel nok med sin farve kan ligne en strålende sol...), hvor stort ville resten af universet så tilsvarende være? Så bliver alt pludselig lidt mere overskueligt. Afstandene virker stadigt imponerende og fantastiske, men vi kan bedre ved at reducere universet relativt indse forholdene og dermed gøre det abstrakte mere konkret og forståeligt.

 

Man kan på baggrund af nedenstående tabel "bygge sit eget solsystem" og sit eget univers. Man kan med fordel gøre gøre det udendørs og bruge systemet til at lege astronauter, til at simulere satellitter, der sendes ud (få oplysninger om turplaner på https://spaceflightnow.com/launch-schedule/) etc. Prøv at gå fra jorden i minisystemet til solen med lysårshastighed (8 minutters gang) - man finder ud af, at lyshastigheden ift. størrelserne ikke er så imponerende endda og hvorfor det er begrænset, hvor meget af universet, vi kan har mulighed for at besøge. Man kan også bygge et minimini-univer (med stjerner skrumpet til knappenålshovede-størrelse) og så prøve at gå mellem "stjernerne" og regne ud, hvor hurtigt man går.

Rejser i universet tager tid - i tabellen er angivet hvor lang tid det vil tage i virkeligheden at komme derud med forskellige transportmidler. Disse forhold er med til at sætte rumfarten i relief i forhold til de virkelige afstande.

De angivne tal i tabellen er cirkaværdier udregnet på baggrund af den gennemsnitlige afstand fra solen og den størrelse, de forskellige himmellegemer generelt regnes at have. Yderligere omregning kan fx. foretages via den astro-fysiske internetregnemaskine på http://www.astro.wisc.edu/~dolan/constants/calc.html

 

Virkelig afstand fra jorden Relativ afstand fra jorden Relativ størrelse Fart i km/t:
  Til fods På cykel I bil Med fly Med raket
4 30 130 1.000 40.000
Rejsetid fra jorden i antal år:
Jorden 0 0 Knappenålshoved - - - - -
Solen 150 mill. km. 7,5 m. Appelsin 7200 980 226 96 0,8
Månen 375.000 km. 7,52 m. Punktum 11 1,5 0,3 0,15 0,001
Merkur 58 mill. km. 2,9 m. Ægcelle 2.800 380 88 38 0,3
Venus 108 mill. km. 5,4 m. = jorden 1.200 160 37 16 0,12
Mars 227,9 mill. km. 11,4 m. ½ jord 1.700 230 53 23 0,17
Saturn 1.500 mill. km. 75 m. Kirsebær 40.000 5.300 1.230 530 4
Pluto 5.900 mill. km. 296 m. Sædcelle 168.000 22.500 5.200 2.250 17
Proxima Centauri 4,3 lysår placeret i Nordafrika Æble 1.100 mill. 150 mill. 35 mill. 15 mill. 112.000
Betelgeutze 310 lysår halvvejs til månen Lille cirkustelt 79 mia. 10 mia. 2,5 mia. 1 mia. 8 mill.
Andromedagalaksen 2,5 mill. lysår ude ved Saturn Vort solsystem 640 bill. 87 bill. 20 bill. 8 bill. 65 mill.

Når afstandene bliver enorme, giver det ikke så meget mening at regne i kilometer - derfor regner man i lysår, hvilket er den afstand lyset gennemløber i løbet af et år. 1 lysår svarer til cirka 10 billioner km. (10.000 milliarder km). Lyset fra solen er ca. 8 minutter om at komme frem til jorden - vi bor altså otte lysminutter fra solen. Månen er ca. 1 lyssekund fra os, mens solsystemets yderste planet Pluto befinder sig hele 5 lystimer væk.

Proxima Centauri, som er godt fire lysår fra os, er vores nærmeste stjerne, bortset fra solen. Betelgeutze er den røde kæmpestjerne i stjernebilledet Orion, den største stjerne i vores "nabolag", selv om den altså er flere hundrede lysår borte. Andromedagalaksen kan ses lidt nedenunder Cassiopeias W. Andromedagalaksen, som også hedder M31, er det fjerneste objekt, vi kan se uden kikkert.

 

 Vi bor i Mælkevejen, som er en galakse ligesom Andromedagalaksen. Galakser er kolossale samlinger af stjerner og andre himmellegemer - op til 100 milliarder skyder man på at der er. Hvis vi skulle prøve på at reducere vores Mælkevej relativt til noget begribeligt, kan man tænke på vores stjerne, solen, som én sukkerkrystal i et vognlæs (15 tons) stødt melis. De stjerner, vi kan se med det blotte øje, udgør ca. 3.000 relativt svarende til blot ½ kg. melis!

Andre afstandsbetragtninger findes på: http://www.exploratorium.edu/ronh/solar_system/ og http://microscopy.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.html

Hvor har man regnet alt dette ud? Det er selvfølgelig ikke lige til, men man kan selv arbejde lidt med astro-matematik og prøve at finde ud af, om man selv kan beregne størrelser og afstanden til månen og til solen, hvis man får opgivet få data som de relative størrelsesforskelle - få inspiration på https://www.youtube.com/watch?v=TaVdgNI0os4 (første beregning er ca. 19 min. inde).