Η κλίμακα του σύμπαντος: Μέρος Α'



Ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζω πάντα όταν διαβάζω ή ακούω πράγματα για το σύμπαν, είναι τα αστρονομικά μεγέθη. Γνωρίζω πως ο Ήλιος έχει διάμετρο περίπου 1,4 δισεκατομμύρια μέτρα και βρίσκεται σε απόσταση περίπου 150 δισεκατομμυρίων μέτρων. Όσο και να προσπαθώ όμως, απλά δεν μπορώ να κατανοήσω αυτά τα μεγέθη. Ναι, ο Ήλιος είναι τεράστιος. Ναι, βρίσκεται πολύ μακριά από εμάς…προς το παρόν. Και η Αυστραλία όμως είναι πολύ μακριά. Όταν κοιμάμαι και με πιάνει κατούρημα στις 5 τα ξημερώματα, θα ορκιζόμουν πως ακόμα και η τουαλέτα βρίσκεται στην ίδια απόσταση με τον Ήλιο.


Η τουαλέτα το 'σκασε


Στο άρθρο αυτό, θα επιχειρήσω να συγκρίνω κάποια πολύ μεγάλα μεγέθη, τα οποία δεν μπορώ να καταλάβω, με άλλα μεγέθη πιο μικρά, πιο καθημερινά και να δημιουργήσω σχετικές αναλογίες που ελπίζω να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε το σύμπαν λίγο καλύτερα.

Ας ξεκινήσουμε από τους ανθρώπους. Θα υποθέσω πως είσαι άνθρωπος. Φοβερό, και εγώ είμαι! Ήξερες ότι υπάρχουν περίπου 7,4 δισεκατομμύρια από εμάς; Σύμφωνα με εκτιμήσεις, όλοι οι άνθρωποι που έχουν ζήσει από την αυγή της ανθρωπότητας μέχρι σήμερα, είναι περίπου 108 δισεκατομμύρια 1. Περίπου το 7% όλων των ανθρώπων που έχουν ζήσει δηλαδή, ζουν αυτή τη στιγμή! Αν αυτό το νούμερο δε σου φαίνεται μεγάλο, σκέψου το διαφορετικά: Ένας στους 15 ανθρώπους που έχουν ζήσει σε αυτόν τον πλανήτη, γεννήθηκε στην καλύτερη μέχρι και πριν από 116 χρόνια. 2


Γράφημα: Όλοι οι άνθρωποι που έχουν ζήσει και οι άνθρωποι που ζουν τώρα


Πόσοι άνθρωποι χωράνε σε ένα τετραγωνικό μέτρο; Απ’ ότι φαίνεται δεν είμαι ο μόνος με αυτή την απορία. Μία ομάδα Καναδών δημοσιογράφων αποφάσισε να δώσει μια απάντηση και το αποτέλεσμα του πειράματός της ήταν 9 3. Εννιά ενήλικες, μέτριοι σε ύψος και σε…πλάτος. Αν και εμφανέστατα είναι αρκετά στριμωγμένοι, όλοι στέκονται όρθιοι και κανείς δεν έχει καβαλήσει κανέναν. Άρα ένας μέσος άνθρωπος καταλαμβάνει επιφάνεια περίπου 0,1 τετραγωνικά μέτρα (m2). Ας το κρατήσουμε αυτό.

Η Πάτρα έχει έκταση 333 τετραγωνικά χιλιόμετρα (km2) ή 333 εκατομμύρια m2 (όχι δεν έχω κάνει λάθος, ένα km2 είναι ένα εκατομμύριο m2) 4. Αυτό σημαίνει πως αν το χόμπι μας ήταν να στριμώχνουμε ανθρώπους, όπως έκαναν οι Καναδοί, στην Πάτρα θα χωρούσαν 3,3 δισεκατομμύρια άνθρωποι…λίγοι λιγότεροι από τον μισό πληθυσμό της Γης αυτή τη στιγμή.

Για να δούμε την Αθήνα. Ας πιάσουμε όλη την Αττική, η οποία έχει έκταση 3.808 km2 ή 3,8 δισεκατομμύρια m2 5. Η Αττική θα χωρούσε και τους 7,4 δισεκατομμύρια από εμάς και σχετικά άνετα μάλιστα!

Για να πάμε σε κάτι μεγαλύτερο. Η Ευρώπη είναι περίπου 77 φορές (10.180.000 km2 6) μεγαλύτερη από την Ελλάδα (131.957 km2 7). Η επιφάνεια ολόκληρης της Γης είναι 510.100.000 km2 ή αλλιώς 50 φορές η Ευρώπη.

Αν ένας άνθρωπος ήταν όσο ένας κόκκος ρυζιού, η Γη θα ήταν όσο το Έβερεστ…επί 4ς φορές! Το βουνό Έβερεστ, έτσι; Το ξέρατε ότι περίπου το 6% από τους ορειβάτες που επιχείρησαν να σκαρφαλώσουν το Έβερεστ, πέθαιναν κατά την προσπάθεια 8; Άγνωστο παραμένει ωστόσο πόσα θύματα θρηνούμε από το άλλο Έβερεστ.


Άνθρωπος, κόκκος ρυζιού, Γη, Έβερεστ


Ας δούμε τώρα πως τα πάει η Γη σε σύγκριση με άλλα ουράνια σώματα. Η Σελήνη είναι μόλις 3,5 φορές μικρότερη από τη Γη. Το μέγεθος της μπορεί να σταθεί δίπλα σε άλλους δορυφόρους, πολύ μεγαλύτερων πλανητών, όπως για παράδειγμα είναι η Ιώ και η Ευρώπη του Δία, καθώς και ο Τιτάνας του Κρόνου. Η αλήθεια είναι πως ένας πλανήτης στο μέγεθος της Γης είναι πολύ ασυνήθιστο να έχει έναν δορυφόρο τόσο μεγάλο και αυτό ίσως οφείλεται στον τρόπο δημιουργίας της Σελήνης. 9


Σύγκριση Γης, Σελήνης, Ιούς, Ευρώπης και Τιτάνα


Η Σελήνη απέχει 384.400 χιλιόμετρα από τη Γη ή 1,28 δευτερόλεπτα φωτός. Αυτό σημαίνει πως αν ταξιδεύαμε με την ταχύτητα του φωτός, σε ένα δευτερόλεπτο και κάτι ψιλά θα ψάχναμε για θέση πάρκινγκ στη Σελήνη.

Μεταξύ Γης και Σελήνης, θα μπορούσαμε να χωρέσουμε άνετα 110 σώματα σαν τη Σελήνη. Ή μάλλον όχι, ξέχνα το αυτό. Μεταξύ Γης και Σελήνης, θα μπορούσαμε να χωρέσουμε όλους τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. 10


Σύγκριση των πλανητών του Ηλιακού συστήματος


Φοβερό;

Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης της γειτονιάς μας. Οι υπόλοιποι πλανήτες προσπαθούν για πολλά χρόνια να τον πείσουν να κάνει δίαιτα, αλλά αυτός είναι ανένδοτος. Η μάζα του είναι περίπου 2,5 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα όλων των υπόλοιπων πλανητών μαζί 11. Δία, πρέπει να μιλήσουμε.

Αν η Γη ήταν μια μπίλια, σαν κι αυτές που παίζαμε μικροί, ο Δίας θα είχε το μέγεθος περίπου μιας μπάλας ποδοσφαίρου.


Γη, μπίλια, Δίας, Μπάλα



Ξέρατε ότι…

…το πιο απομακρυσμένο ανθρώπινο αντικείμενο από τη Γη είναι το διαστημικό σκάφος Voyager 1 και απέχει 20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από αυτή;

Βρίσκεται σε λειτουργία εδώ και 39 χρόνια, ενώ τον Αύγουστο του 2012 έγινε το πρώτο διαστημόπλοιο που βγήκε εκτός του Ηλιακού μας συστήματος. Όπως και ο δίδυμος αδερφός του, το Voyager 2, φέρει έναν χρυσό δίσκο που περιέχει μια συλλογή από ήχους, μουσική και 116 εικόνες για το ανθρώπινο είδος και τη Γη: ένα μήνυμα σε περίπτωση που φτάσει στα χέρια κάποιου εξωγήινου πολιτισμού.



Voyager 1 χρυσός δίσκος


Μεταξύ άλλων περιέχονται χαιρετιστήριες προσφωνήσεις σε 55 διαφορετικές γλώσσες, φυσικοί ήχοι (άνεμοι, βροντές) και ήχοι ζώων. Μπορείτε να ακούσετε τους ήχους εδώ.

Το αρχαίο ελληνικό χαιρετιστήριο μήνυμα λέει:
«Οἵτινές ποτ' ἔστε χαίρετε! Εἰρηνικῶς πρὸς φίλους ἐληλύθαμεν φίλοι.»




Και έρχεται η σειρά του Ήλιου. Ο Ήλιος απέχει από εμάς περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα ή, όπως πιθανόν ήδη θα ξέρεις, περίπου 8 λεπτά φωτός. Και ευτυχώς δηλαδή που βρίσκεται εκεί που βρίσκεται, γιατί αν ήταν λίγο πιο κοντά πιθανόν να καταντούσαμε σαν την Αφροδίτη.

Αν η Γη ήταν όσο ένας κόκκος άμμου, ο Ήλιος θα ήταν σαν ένα μπαλάκι του τένις.


Σύγκριση Γης, Δία και Ήλιου


Και μετά τον Ήλιο, τι; Ο Ήλιος είναι γιγάντιος, πραγματικά γιγάντιος, απείρως μεγαλύτερος από οτιδήποτε πρόκειται να αντικρίσουμε ποτέ στη ζωή μας. Αλλά σαν αστέρας δεν λέει και πολλά. Παρακάτω τον βλέπουμε δίπλα από τον Σείριο Α, το φωτεινότερο αστέρι στον νυχτερινό ουρανό, και τον Εγγύτατο Κενταύρου, το κοντινότερο αστέρι στον Ήλιο.


Σύγκριση του Ήλιου με τον Εγγύτατο Κενταύρου και τον Σείριο Α


Δεν τα πάει και άσχημα έτσι; Για να δούμε μερικά άλλα αστέρια.


Σύγκριση αστέρων στο Σύμπαν
Πηγή: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_stars


Μήπως νιώθετε μικροί, τιποτένιοι και ασήμαντοι; Περιμένετε, έχει και συνέχεια.

Θυμάστε τους Πυλώνες της Δημιουργίας; Οι Πυλώνες της Δημιουργίας είναι ένα κομμάτι του νεφελώματος του Αετού, μιας περιοχής του Γαλαξία μας όπου γεννιούνται νέα αστέρια. Ο αριστερός πυλώνας έχει ύψος 4 έτη φωτός ή αλλιώς περίπου 40 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Αν ο Ήλιος ήταν όσο ένας κόκκος άμμου, οι Πυλώνες της Δημιουργίας θα ήταν μιάμιση φορά το Έβερεστ.


Ήλιος, κόκκος άμμου, Πυλώνες της Δημιουργίας, Έβερεστ


Ο Γαλαξίας μας είναι ένας αρκετά μεγάλος γαλαξίας, ο δεύτερος μεγαλύτερος στην τοπική μας ομάδα γαλαξιών (φήμες λένε πως η Τοπική Oμάδα φέτος είναι φαβορί για την κατάκτηση του συμπαντο-μπάσκετ). Περιέχει περίπου 100 με 400 δισεκατομμύρια αστέρες και η διάμετρος του είναι τουλάχιστον 100.000 έτη φωτός. Ο Ήλιος, όπως και όλοι οι υπόλοιποι αστέρες, βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το κέντρο του Γαλαξία και ταξιδεύει με την εξωφρενική ταχύτητα των 782.000 χιλιομέτρων την ώρα και παρ’ όλα αυτά του παίρνει 226 εκατομμύρια χρόνια για να εκτελέσει μία πλήρη τροχιά. Την προηγούμενη φορά που ο Ήλιος βρισκόταν στο ίδιο σημείο με σήμερα οι δεινόσαυροι ήταν οι νόμιμοι άρχοντες της Γης, πρώτοι στη σειρά του ονόματός τους, βασιλιάδες των Άνταλ, των Ρούναρ και των Πρώτων Ανθρώπων. 12

Αν ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα είχε το μέγεθος ενός πενηντάλεπτου, ο Γαλαξίας θα ήταν όσο οι Η.Π.Α. Το κοντινότερο άστρο σε εμάς, ο Εγγύτατος Κενταύρου και οι οποιοιδήποτε πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αυτό, θα ήταν ένα άλλο πενηντάλεπτο σε απόσταση περίπου 200 μέτρων. Αυτή είναι και η τυπική απόσταση μεταξύ των αστέρων στο κομμάτι του Γαλαξία που κατοικούμε. 13


Ηλιακό σύστημα, πενηντάλεπτο, Γαλαξίας, ΗΠΑ


Κύκλος που περιέχει όλα τα αστέρια που μπορούμε να δούμε το βράδυ


Η τοπική μας ομάδα γαλαξιών, η οποία περιέχει τουλάχιστον 30 γαλαξίες, ανήκει στο υπερσμήνος γαλαξιών της Παρθένου, το οποίο περιέχει τουλάχιστον 100 ομάδες και σμήνη γαλαξιών και ανήκει στο υπερσμήνος γαλαξιών Λιανακέα, το οποίο περιέχει δε-ξέρω-και-‘γω πόσους γαλαξίες και είναι ένα από τα εκατομμύρια υπερσμήνη γαλαξιών που ανήκουν…

…στο ορατό σύμπαν (δραματική μουσική στο background). Το ορατό σύμπαν είναι μια σφαίρα η οποία περικλείει τα αντικείμενα που θεωρητικά μπορούμε να δούμε από τη Γη, αφού το φως, ή άλλα σήματα αυτών των αντικειμένων, είχε αρκετό χρόνο για να φτάσει μέχρι εδώ…και να καταλήξει στα μάτια μας. Είναι ένας σκληρός κόσμος.

Στο κέντρο αυτής της σφαίρας βρίσκομαι εγώ. Kαι εσύ. Kαι ο γείτονάς σου. Εξ’ ορισμού στο κέντρο του ορατού σύμπαντος βρίσκεται πάντα ο παρατηρητής. Αν βρίσκεσαι 10 μέτρα μακριά από εμένα, μπορείς να δεις 10 μέτρα πιο μακριά στο σύμπαν προς εκείνη την κατεύθυνση αλλά και 10 μέτρα λιγότερο προς την αντίθετη.

Σκέψου 10 άτομα σκορπισμένα σε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου μια μέρα με ομίχλη. Η ομίχλη είναι τόσο πυκνή που ο καθένας τους μπορεί να δει μέχρι και 1 μέτρο μπροστά του. Το ορατό τους σύμπαν λοιπόν είναι μια σφαίρα ακτίνας ενός μέτρου. Κανένας δεν μπορεί να δει κάποιο άλλο από τα υπόλοιπα 9 άτομα, οπότε δεν έχει ιδέα που ακριβώς βρίσκεται μέσα στο γήπεδο.


Υπάρχει ζωή σε άλλα γήπεδα;


Το ορατό σύμπαν δεν πρέπει να συγχέεται με το σύμπαν. Ένας εξωγήινος αστροπαρατηρητής σε κάποιον άγνωστο πλανήτη είναι ο ίδιος στο κέντρο του δικού του ορατού σύμπαντος. Το ορατό σύμπαν του εξωγήινου αστροπαρατηρητή με το δικό μας ορατό σύμπαν θα μπορούσαν να έχουν κάποια κοινή περιοχή ή θα μπορούσαν να μη συμπίπτουν πουθενά. Αν το σύμπαν είναι άπειρο, υπάρχουν άπειρα ορατά σύμπαντα τα οποία δε συμπίπτουν ποτέ˙ όλα όμως είναι εξίσου πραγματικά. Η αλήθεια είναι πως δεν είμαστε σίγουροι τι ακριβώς συμβαίνει. Έχει πλάκα όμως να το σκεφτόμαστε.

Οπότε την επόμενη φορά που κάποιος θα σου πει «Ε, δεν είσαι και το κέντρο του σύμπαντος!», μπορείς να του απαντήσεις «Ναι, αλλά είμαι το κέντρο του ορατού μου σύμπαντος!». Το οποίο βέβαια, αν το καλοσκεφτείς, δεν είναι και πολύ καλύτερο.

Τέλος πάντων, τίποτα δεν έχει σημασία, όλοι κάποια στιγμή θα πεθάνουμε. Αντίο!


Απεικόνιση διάφορων ορατών συμπάντων


Διαβάστε επίσης

Η κλίμακα του σύμπαντος - Μέρος Β'


Περισσότερες πληροφορίες

  • http://htwins.net/scale2/ (Πάρα πολύ ωραία διαδραστική εφαρμογή με τα διάφορα μεγέθη στο σύμπαν)