اگر زمین ما به اندازه‌ی یک توپ تنیس بود…

مجله دیجی کالا - مهدی مومن زاده: جهانی که در آن زندگی می‌کنیم جای خیلی بزرگی است. البته خیلی وقت نیست که از ابعاد بزرگ آن اطلاع پیدا کرده‌ایم.

تا همین چند قرن پیش تصور می‌کردیم همه‌ی اجرام آسمانی شامل خورشید، ماه، سیاره‌ها و ستاره‌ها به دور زمین گردش می‌کنند و فاصله‌ی آن‌ها از ما خیلی دور نیست.

جالب این‌جاست که تا دهه‌ی ۱۹۲۰، کسی نمی‌دانست خارج از کهکشان ما، کهکشان دیگری وجود دارد. از آن زمان، ابعاد عالمی که می‌شناسیم به یکباره افزایش یافت و اکنون می‌دانیم که زمین، سیاره‌ای کوچک در مدار یکی از ۲۰۰ میلیارد ستاره‌ی کهکشان راه شیری است.

راه‌شیری نیز خود یکی از چند صد میلیارد کهکشان عالم قابل مشاهده‌ است. بنابراین، زندگی ما بر روی ذره‌ی شنی کوچک در کف اقیانوس بسیار پهناور کیهان جریان دارد.

ولی شاید اعدادی مثل چند صد میلیارد، ابعادی مثل تریلیون‌ها کیلومتر و فواصلی مثل چند صد سال نوری خیلی برای ما ملموس نباشد. بهتر است برای درک بهتر ابعاد و فواصل عالم، آن را در مقیاس زندگی خود کوچک کنیم. بنابراین، تصور کنید که کره‌ی زمین به اندازه‌ی یک توپ تنیس است.

توپ تنیس به جای زمین

قطر سیاره‌ی زمین، حدود ۱۲ هزار و ۷۰۰ کیلومتر است. تصور کنید که آن را ۱۹۰ میلیون بار کوچک کنیم. قطر آن به اندازه‌ی یک «توپ تنیس» ۶/۷ سانتی‌متری می‌شود.

تیله به جای ماه

اگر ماه که قطری در حدود ۳۵۰۰ کیلومتر دارد را در همین مقیاس کوچک کنیم، به اندازه‌ی یک «تیله‌»ی ۱/۸ سانتی‌متری می‌شود. فاصله‌ی متوسط زمین تا ماه، حدود ۳۸۴ هزار کیلومتر است.

اگر این عدد را تقسیم بر ۱۹۰ میلیون بکنیم، به این نتیجه می‌رسیم که تیله باید در فاصله‌ی ۲ متری توپ تنیس قرار بگیرد. به بیان دیگر، در جهان مینیاتوری ما، تیله در فاصله‌ای دو متری از توپ تنیس، به دور آن گردش می‌کند.

بالن به جای خورشید

خورشید، یعنی همان ستاره‌ای که زمین در مدارش گردش می‌کند، قطری در حدود ۱ میلیون و ۴۰۰ هزار کیلومتر دارد. در مدل ما، قطر آن به اندازه‌ی یک «بالن کروی» کوچک ۷ متری است. در دنیای واقعی، زمین حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد.

اگر در مدل خود بخواهیم بالن کروی را در فاصله‌ای با مقیاس درست نسبت به توپ تنیس قرار بدهیم، باید بالن را در فاصله‌ی ۷۹۰ متری توپ تنیس بگذاریم. توجه داشته باشید که این فاصله چیزی در حدود طول ۸ زمین فوتبال است.

یعنی توپ تنیس را انتهای یک زمین فوتبال بگذارید، سپس هفت زمین فوتبال دیگر در امتداد زمین فعلی قرار دهید و خورشید را انتهای زمین فوتبال آخر بگذارید.

پس همچنان که تیله در مدار دو متری توپ تنیس گردش می‌کند، توپ تنیس نیز در مداری به شعاع ۷۹۰ متر به دور بالن کروی می‌گردد.

انتهای منظومه‌ی شمسی

در جولای سال ۲۰۱۵، فضاپیمای «افق‌های نو» (New Horizons) از نزدیکی سیاره‌ی کوتوله‌ی پلوتو گذر کرد. این سیاره‌ی کوتوله حدود ۲۳۷۲ کیلومتر قطر دارد که در مقیاس ما، به اندازه‌ی یک تیله‌ی کوچک ۱/۲ سانتی‌متری است.

پلوتو را می‌توانیم از جمله دورترین اجرام منظومه‌ی شمسی به حساب آوریم. پلوتو در فاصله‌ی متوسط ۴۰ برابر مسافت بین زمین و خورشید قرار دارد؛ چیزی در حدود ۶ میلیارد کیلومتر.

اگر بخواهیم در مقیاس خودمان در نظر بگیریم، این تیله‌ی کوچک، در حدود ۳۱ کیلومتری بالن قرار می‌گیرد. فاصله‌ی بین غرب تهران تا کرج در همین حدود است.


نزدیک‌ترین ستاره

خورشید ما در کهکشان راه شیری قرار دارد. کهکشانی که از حدود ۲۰۰ میلیارد ستاره‌ی بزرگ‌تر و کوچک‌تر از خورشید تشکیل شده است.

نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، «پروکسیما قنطورس» نام دارد. این ستاره در فاصله‌ی حدود ۴/۲ سال نوری (۴۰ تریلیون کیلومتر) از آن قرار گرفته است.

بدین معنی که بیش از ۴ سال طول می‌کشد تا نور با سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه به این ستاره برسد. نور در هر سال حدود ۹ تریلیون کیلومتر را می‌پیماید.

اگر این فاصله را در مقیاس خودمان کوچک کنیم، ستاره‌ی پروکسیما قنطورس که به اندازه‌ی توپی یک متری است، در فاصله‌ی ۲۱۰ هزار کیلومتری بالن ما قرار می‌گیرد. یعنی چیزی به اندازه‌ی نصف فاصله‌ی واقعی زمین تا ماه!

بزرگترین ستاره

پروکسیما قنطورس، ستاره‌ای کوچک است. ولی همه‌ی ستاره‌های کهکشان ما به این اندازه کوچک نیستند. یکی از بزرگترین ستاره‌ی کهکشان ما، UY Scuti نام دارد که قطرش حدود ۱۷۰۰ برابر قطر خورشید ماست. بدین ترتیب که در مقیاس کوچک شده‌، قطر آن ۱۲ کیلومتر می‌شود!

مقایسه کنید با قطر ۷ متری بالن که جای خورشید را گرفته بود. مثل این است که خورشید به اندازه‌ی خانه‌ای دو طبقه و ستاره‌ی UY Scuti، چیزی کاملا بلندتر از قله‌ی اورست باشد! در دنیای واقعی، این ستاره در فاصله‌ی ۹۵۰۰ سال نوری از خورشید قرار دارد.

در مقیاس، این کره‌ی ۱۲ کیلومتری در فاصله‌ی ۴۵۰ میلیون کیلومتری از زمین قرار می‌گیرد؛ یعنی چیزی در حدود فاصله‌ی کمربند سیارک‌های بین مریخ و مشتری تا خورشید.


قطر کهکشان راه‌شیری

همان‌طور که گفتم، خورشید و حدود ۲۰۰ میلیارد ستاره‌ی بزرگ و کوچک دیگر، در کهکشان راه شیری قرار دارند. قطر کهکشان راه شیری در حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است. در مقیاس کوچک شده‌ی ما، ۴/۷ میلیارد کیلومتر می‌شود. تصور کنید!

کهکشان راه شیری مثل یک سینی گرد به قطر ۴/۷ میلیارد کیلومتر است. یعنی به اندازه‌ی فاصله‌ی خورشید تا سیاره‌ی نپتون. خورشید ما فقط یک بالن ۷ متری و زمین یک توپ تنیس معلق در این پهنه‌ی وسیع ۴/۷ میلیارد کیلومتری است.

جالب این‌جاست که در دنیای واقعی، خورشید با سرعت ۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه به دور مرکز کهکشان می‌گردد و در هر ۲۵۰ میلیون سال یک دور کامل را طی می‌کند.

نزدیک‌ترین کهکشان

اولین بار در دهه‌ی ۱۹۲۰ فهمیدیم که خارج از راه‌شیری، کهکشان‌های دیگری هم وجود دارد. ستاره‌شناسی به نام «ادوین هابل» (Edwin Hubble) با بررسی اجرامی که پیشتر تصور می‌شد سحابی‌هایی در کهکشان خودمان هستند، به این نتیجه رسید که آن‌ها چیزی نیستند جز کهکشان‌های دیگر.

در حقیقت ما در جهانی جزیره‌ای متشکل از صدها میلیارد کهکشان زندگی می‌کنیم. نزدیک‌ترین کهکشان به ما، «اندرومدا» (Andromeda) نام دارد. فاصله‌ی واقعی این کهکشان از کهکشان راه‌شیری، حدود ۲/۵ میلیون سال نوری است. در مدل ما، این فاصله چیزی در حدود ۱۱۸ میلیارد کیلومتر می‌شود.

بزرگترین کهکشان

کهکشان راه‌شیری و کهکشان همسایه‌ی آن یعنی اندرومدا، کهکشان‌های خیلی بزرگی نیستند. اندرومدا حدود دو برابر راه شیری و ۲۰۰ هزار سال نوری قطر دارد. به نظر می‌رسد یکی از بزرگترین کهکشان‌های عالم، NGC ۲۶۲ باشد.

این کهکشان در فاصله‌ی ۲۰۰ میلیون سال نوری از ما قرار گرفته و قطرش به حدود ۲/۶ میلیون سال نوری می‌رسد. در ضمن احتمالا ۱۵ تریلیون ستاره دارد. ترجیح می‌دهم دیگر آن را در مقیاس خودمان کوچک نکنم.


مرزهای جهانی که تا به حال دیده‌ایم

دانشمندان تخمین می‌زنند که در عالم حدود ۲۰۰ میلیارد کهکشان بزرگ و کوچک وجود داشته باشد. راه شیری فقط یکی از کهکشان‌های متوسط است. دورترین کهکشان‌هایی که تا به حال دیده‌ایم، در فاصله‌ی حدود ۱۳ میلیارد سال نوری از ما قرار داشته‌اند.

نکته این‌جاست که ما وقتی به کهکشانی در ۱۳ میلیارد سال نوری دورتر نگاه می‌کنیم، در حقیقت داریم به گذشته‌ی ۱۳ میلیارد سال پیش آن می‌نگریم. یعنی نوری که از آن به تلسکوپ‌های ما می‌رسد، ۱۳ میلیارد سال نوری در راه بوده و ما از وضعیت کنونی آن خبر نداریم.

احتمالا کهکشانی دورتر از این را نمی‌توانیم ببینیم چرا که جهان حدود ۱۳/۸ میلیارد سال پیش از یک انفجار بزرگ به نام «مهبانگ» (Big Bang) بوجود آمد. انفجار از نقطه‌ای کوچک که باعث شد کهکشان‌ها، ستاره‌ها، سیاره‌ها و ما که بر روی سیاره‌ی زمین هستیم، بوجود بیاییم.

• ایستگاه فضایی بین‌المللی، در فاصله‌ی حدود ۴۰۰ کیلومتری زمین قرار دارد. در مدل ما، چیزی در حدود ۲ میلی‌متر می‌شود.

• ماهواره‌های تلویزیونی زمین‌ثابت در فاصله‌ی حدود ۳۶ هزار کیلومتری زمین قرار دارند. در مدل ما، چیزی در حدود ۱۹ سانتی‌متر می‌شود.

• ماه در فاصله‌ی ۳۸۴ هزار کیلومتری زمین قرار دارد که در مدل ما به اندازه‌ی ۲ متر می‌شود. این دورترین جایی است که انسان توانسته سفر کند. سفر به ماه با فضاپیماهای آپولو حدود ۳ روز طول می‌کشید.

• مریخ در فاصله‌ی ۲۲۸ میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد که در مدل ما به اندازه‌ی ۱۲۰۰ متر می‌شود. این دورترین جایی است که انسان توانسته روبات ارسال کند.

• فضاپیمای «وویجر ۱» (Voyager 1) در سال ۱۹۷۷ به فضا ارسال شد و اکنون دوردست‌ترین وسیله‌ی دست‌ساخت بشر است. وویجر ۱ در فاصله‌ی حدود ۲۰ میلیارد کیلومتری از ما قرار دارد که در مدل ما چیزی در حدود ۱۰۰ کیلومتر می‌شود. وویجر ۱ اکنون از منظومه‌ی شمسی خارج شده و در فضای میان ستاره‌ای قرار دارد. با این حال هنوز سیگنال‌های آن را دریافت می‌کنیم.

• اگر با فضاپیمای آپولو بخواهیم به نزدیک‌ترین ستاره سفر کنیم، چیزی در حدود ۱۱۴ هزار سال در راه خواهیم بود.

• نور سریع‌ترین چیز در عالم است. بر روی زمین آن‌قدر فاصله‌ها کم است که به نظر می‌رسد فواصل را لحظه‌ای می‌پیماید. ولی نور برای رسیدن به ماه حدود ۱/۳ ثانیه در راه است. برای رسیدن به خورشید حدود ۸ دقیقه در راه است. برای رسیدن به نزدیک‌ترین ستاره ۴/۲ سال و برای رسیدن به نزدیک‌ترین کهکشان ۲/۵ میلیون سال در راه است.
  

• شاید به دلیل اینکه هر روز در مبادلات مالی اعدادی مثل چند ده، چند صد یا چند هزار میلیارد تومان را می‌شنویم، این اعداد به نظرمان خیلی بزرگ نیستند. ولی اگر همین الان بخواهید بدون مکث از ۱ تا ۲۰۰ میلیارد بشمارید، به ۶۳۴۱ سال وقت احتیاج خواهید داشت.