世界上有很多东西无法用纸笔描绘出来,比如太阳系。有的读者可能会说,我们经常看到一些太阳系的图片呀。实际上,那根本不是完整的太阳系,甚至可以说那只不过是被扭曲的行星轨道图,行星本身根本无法在纸上表现出来。
从本质上说,我们可以把太阳系看成一个非常大的天体,里面有一些微小的微粒,跟行星之间遥远的距离相比,它们的体积太小了。为方便研究,下面我们把太阳系和行星进行等比例缩小,并画在纸上,如图所示。
图太阳和行星的相对大小,在这张比例图中,太阳的直径为19厘米。
在1∶15000000000的比例尺中,地球只有别针头大小,其直径大概是1毫米,而月球的直径是
毫米,并且距离别针头3厘米,太阳就大多了,直径大概是10厘米,跟地球的距离是10米。如果我们把这张纸看成一个大厅,那么太阳的大小就像一个网球,位于大厅的一角。在距离太阳10米的地方,地球如同一个小的别针头,位于大厅的另一边。可以看出,在整个宇宙中,中间非常空旷,行星占据的空间连冰山一角都算不上。虽然在网球和别针头之间还有水星和金星,但它们也都非常小,水星的直径大概是
毫米,它在距离网球4米的地方金星跟地球差不多大,也是一个别针头大小,它在距离网球7米的地方。可见,它们对整个大厅的布局没有任何影响。不过,我们不能忽略另一颗行星——火星,它的直径大概是
毫米,在距离网球16米、距离地球4米的地方。平均每过15年,火星就会跟地球相互靠近一次。在太阳系模型中,火星的周围没有任何东西,但事实上火星有两颗卫星,如果同样等比例缩小,这两颗卫星的体积太小了,根本表现不出来。而且,在这个模型中,还有很多细菌大小的行星,它们围绕在火星和木星之间,距离太阳大概28米。
实际上,木星的体积是非常大的,但在模型中,它的直径只有1厘米,差不多跟榛子一样,距离网球54米。在距离它3厘米、4厘米、7厘米、12厘米的地方分别有4颗卫星,它们的直径大概是
毫米。此外,还有一些细菌大小的卫星,它们距离木星不超过2米。在这个模型中,木星系统的半径大概是2米,而“地球-月球”系统的半径大概只有3厘米。
说到这里,相信大家也明白了,要想在纸上把太阳系表现出来,简直太困难了。在这样的纸上,土星距离太阳100米,其直径大概是8毫米,它的光环宽约4毫米、厚约0.004毫米,在它表面1毫米的周围,分布着9颗卫星,分别沿着半径为0.5米内的圆圈运动;天王星的大小跟一颗绿豆差不多,它距离太阳196米;海王星跟天王星差不多大,但它比天王星距离太阳远多了,大概是300米;冥王星的半径比地球小一些,它距离太阳最远,大概是400米。
此外,在这个模型中,还存在着很多彗星,它们也围绕太阳做椭圆形的运动。在公元前372年、1106年、1668年、1680年、1843年、1880年、1882年(这一年出现了两颗)和1887年都出现过彗星。每800年,彗星会绕太阳运行一周,距离太阳最近的时候不到12毫米,最远的时候是1700米。所以,要想把这些彗星也包括进模型中,这个模型的直径至少是3.5千米。在这么庞大的模型中,只有1个网球、2颗小榛子、2颗绿豆、2个别针头,以及3颗更小的微粒。
所以说,想把整个太阳系等比例缩小在一张纸上是根本不可能的。