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親自體驗以光速旅行太陽系
2013/08/02 06:58:04瀏覽3341|回應4|推薦58

開車長程旅行嗎?怎麼還沒到啊!

別再埋怨,這麼短的距離就受不了?我小時候和爸媽坐飛碟來地球玩,他們不但沒有抱怨,沒有塞給我電動玩具,我們還在漫長旅程中享受了親子的同樂時光。

宇宙,真是大得無法想像。許多人幻想著用光速太空船翱翔在浩瀚的星際,走訪未可知的星系…別作夢了,即使真的有光速太空船,星際旅行對地球人、甚至外星人仍是難上加難,哪怕只想離開小小的太陽系都不容易。不相信嗎?你下次開車出遠門的時候,可以一起做下面這個遊戲,體驗光速旅行,不但可打發時間,更有教育意義。

首先要做一些準備功課:1)規劃一個“夠長”的旅程(住在新加坡的朋友請勿輕易嘗試),景觀越荒涼越對味;2)查清一路上的最高速限,把這個速限當成光速,根據愛因斯坦的相對論,沒有任何物質能比光還快;3)把太陽系「等比例縮小」,且看我下面的例子。

為了找一個荒涼的旅程,我們決定從亞利桑那州的鳳凰城(Phoenix)開到新墨西哥州的聖塔菲(Santa Fe),跨越廣大的美國西南沙漠,一路上的最高速限是時速75英里。光的速度約每秒300,000,000公尺,是那速限的九百萬倍。如果把我的車放在一個九百萬分之一的太陽系模型,那在模型裡開車就好像光速飛行一樣!美中不足的是真正光速飛行中的時間會凍結,數年光陰眨眼而過,開車的我們就沒這個福份。

做這件事有個條件:不能超速,否則不但違反交通規則,而且會比光還快,違反了宇宙的物理法則。

下表的左邊是太陽和太陽系各行星的實際大小與距離,右邊是縮小九百萬倍後的大小,在這個小太陽系裡,太陽是個直徑156公尺的大球,而地球是離太陽16.7公里外,不及成人高度的小球。雖說是模型,這個縮小版太陽系還是縱橫幾千公里!

 

 

真實數字

縮小版太陽系模型

星球

英文名稱

直徑(英里)

距太陽距離(英里)

直徑(英尺)

直徑(公尺)

距太陽距離(英里)

距太陽距離(公里)

太陽

sun

864300

 

510.38

155.56

 

 

水星

mercury

3031.9

3.50E+07

1.79

0.55

3.91

6.30

金星

venus

7521

6.69E+07

4.44

1.35

7.48

12.04

地球

earth

7913

9.30E+07

4.67

1.42

10.4

16.74

火星

mars

4208

1.35E+08

2.48

0.76

15.1

24.31

小行星帶

asteroids

300

3.21E+08

0.18

0.05

35.9

57.80

木星

jupiter

85964

4.69E+08

50.76

15.47

52.4

84.36

土星

saturn

71229

9.98E+08

42.06

12.82

111.65

179.76

天王星

uranus

31399

1.77E+09

18.54

5.65

197.96

318.72

海王星

neptune

30512

2.77E+09

18.02

5.49

309.8

498.78

冥王星

pluto

1430

3.02E+09

0.84

0.26

337.76

543.79

妊神星

haumea

775

4.81E+09

0.46

0.14

537.95

866.10

鳥神星

makemake

775

4.94E+09

0.46

0.14

552.49

889.51

鬩神星

eris

1445

8.97E+09

0.85

0.26

1003.21

1615.17

下圖是這個旅程的路線圖。


開始從太陽旁邊出發了,模型裡代表太陽的是亞利桑那州的州政府,建築物夠大,這裡的氣溫也夠熱。


走走停停花了十分鐘,到了第二站:不到四公里外的水星,它的直徑不過和路邊的速限標誌相當。


車開到7.5公里外,遇到一個空中飄着特殊的藝術品的公園,金星就在這裡,它的直徑和路邊玩耍的孩子一樣高。


第三顆行星是充滿水與綠意的地球,在十六多公里外。為了證明地球上有很多水,我們特別到那裡坦佩市區(Tempe)裡的湖邊。地球的直徑是1.42公尺,和照片中橋面上的圓圈相當。



車子開上高速公路,加速到時速65英里(光速的87%),到了鳳凰城都會區的外圍,火星離太陽24公里,直徑76公分,大小和一般轎車的車輪相當。


接下來的景色與市區內截然不同,一望無際的曠野,數不清的仙人掌、矮樹叢與碎石粒,正如同木星與火星間,離太陽40到70公里間的小行星群,其中最大的「穀神星」的直徑不過5公分。高速公路的速限升高到每小時75英里,我也把車速加速到74.9英里:依照相對論,太空船只能非常接近光速,但不可能等於光速。(沿路上好像只有我最遵守交通規則。)


車子開始爬上陡峭的山坡,這是科羅拉多高原南端的懸崖,我們在崖頂上的觀景點吃午餐。這裡離起點85公里,正好是太陽系最大的行星,木星的所在地,它的直徑是15.5公尺,比這裡的木製觀景台還大。

這個懸崖叫做Mogollon Rim,長達320公里,高低落差可達2000公尺,特殊的地形阻擋不少水氣,是這一路上最綠意盎然的地方,接下來開車深入科羅拉多高原後又是高地沙漠。


木星離下一個行星:土星之間的距離超過九十公里,中間的旅程真會令人感到無聊。土星是那顆有環的行星,只比木星小一點,直徑幾乎13公尺,是太陽系眾行星裡的二哥,土星大概像路上的卡車這麼大吧。


途中經過一個一路上最「繁華」的小鎮,就在「化石森林國家公園」(Petrified Forest National Park)的附近,路旁處處可見樹木化石做的裝飾,好像這些化石不值錢一樣。又因為附近曾挖掘出恐龍化石,鎮內商家也製作不少恐龍雕像。


從土星到下一站天王星的距離更長,足足一百三十公里,我們的光速太空船也花了近兩個小時才到。天王星的直徑5.7公尺,就用路邊看到的破舊水塔為代表吧。


到海王星的路上進入了新墨西哥州,四處的景觀也大不相同。


海王星這個的位置正好在一個叫Gallup的小鎮附近,直徑5.5公尺,約是鎮上一個小店面的大小。從天王星到海王星又花了兩個小時。


這時天色以晚,20分鐘後我們到了最後一個行星:冥王星。它的直徑非常小,只有二十五公分,所以數年前被拔掉“行星”的頭銜,現在叫「矮行星」(dwarf planet),這裡起點(太陽)已經544公里,再走一小時的路就可以進新墨西哥州的最大城:阿布奎基(Albuquerque)。隨手照車窗外的景色,冥王星不過就和賭場廣告牌裡右邊的“O”一樣大。

別以為通過冥王星後,就離開太陽系了。天文學家陸續在冥王星外發現許多小星體,目前所發現最遠的「鬩神星」比冥王星還大一點,卻遠了將近三倍,我得再橫跨好幾州才體驗得到。若我再不眠不休開九個小時車,到比鬩神星更遠一倍的距離時(快到芝加哥了),就可以趕上離地球最遠的太空船,剛離開太陽風勢力範圍的旅行家1號,它可是航行了三十七年才到這裡的。

若是想要走訪另一個星系裡的行星,看看是否有外星人,那得不吃不睡地連續開車四年三個月,才能到得了太陽的鄰居,半人馬座的「比鄰星」。為了體驗這個旅程,我需要來往美國東西岸四百五十回,或是在中山高速公路從南到北往返六千次。

這應該可以讓孩子們體驗到宇宙的無限,以後就不會再抱怨路途遙遠無聊了,也更願意珍惜與父母相處的時間。

後續說明,請參考《太陽系光速旅行:外星人怎麼還沒來》。

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( 休閒生活旅人手札 )
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莫大小說
等級:8
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2013/08/02 23:13
駛過兩度的道路,若早讀您這篇會有意多多
火星情報總長(DrVader) 於 2013-08-03 16:43 回覆:
走過兩次?佩服佩服!我規劃旅程的時候以為一路上會很單調,但在趕路時卻發現那一望無際的景色帶來一種念天地之悠悠的的意境,令人難忘。

Steiff Bear
等級:8
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2013/08/02 15:22

Are we there yet? Are we there yet?...

嘿嘿,想起the Simpsons的畫面。

這旅行規劃得很有意思,不愧為火星人的點子。

火星情報總長(DrVader) 於 2013-08-03 16:35 回覆:
哈哈,您說的是這個吧

silveryou
等級:8
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2013/08/02 13:15

想問火星人變身地球人時~

真的一路上沒聽到地球小小孩狂問:怎麼還沒到?還有多久?我想吐了!好熱!。。。???怒吼

火星情報總長(DrVader) 於 2013-08-03 16:32 回覆:

四周景色荒涼的好處是:有催眠的作用。

他們從小跟我開車出遠門,已經認命了。

火星情報總長(DrVader) 於 2013-08-03 16:32 回覆:

四周景色荒涼的好處是:有催眠的作用。

他們從小跟我開車出遠門,已經認命了。


KittiO
等級:8
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2013/08/02 09:55
太厲害了,做你的孩子好幸福。真好奇你的本業是什麼,不做火星人的時候。
火星情報總長(DrVader) 於 2013-08-03 08:23 回覆:
不做火星人?這麼說就太不愛火星了,會被火星鄉民罵的。