Az előző írásunkban a miniatűr léptékek világában tettünk egy kirándulást. Indultunk a milliméterről, átszaladtunk a sejtek, baktériumok mikrovilágán, a molekuláris nanovilágon, majd ennek ezred és milliomod sőt milliárdod részét jelentő atomi és szubatomi méreteken, megmértük a kvarkok "nagyságát" és megismertük azt az elméleti legkisebb hosszúság mértéket, amelynél a fizika mai állása szerint kisebb nem lehet, vagyis a Planck hosszt.
Most induljunk el az ellenkező irányba, nézzük meg hogy a hétköznapjainkban használt hossz mértékektől, a métertől és a kilométertől felfele, milyen nagyságokkal találkozunk.
1. Induljunk el a métertől. A méter egy önkényesen kialakított mérték. Franciaországban 1874-ben készítettek nagyrészben platinát tartalmazó ötvözetből egy rudat, amit mint etalont elneveztek 1 méternek. A hosszúság mérése többnyire ehhez az etalonhoz van viszonyítva.
Későbbiekben a technika fejlődésével az 1 méter hosszúságot meghatározták sokféle más módon is, például bizonyos atomok sugárzásának a hullámhosszához-, illetve a fényhullám terjedéséhez viszonyítva. Utóbbi szerint 1 méter egyenlő azzal távolsággal, amit a a fény a vákumban 1 / 299.792.458 másodperc alatt megtesz.
2. Következő nagyságrendünk a kilométer = 1.000 méter. Ez még mindannyiunk számára egyértelmű.
3. A kilométerrel földi viszonylatban minden távolságot le tudunk írni, maximum ami nagyon messze van sokezer kilométer távolságra van. Amennyiben azonban kilépünk a Földről és például egy nagyobb égitest átmérőjét akarjuk meghatározni a kilométer már túl kicsi lehet. Ekkor használhatjuk a megamétert (=1.000 km) vagy a gigamétert (=1.000.000 km).
A Nap a Földnél több nagyságrenddel nagyobb égitest, átmérője több mint 100-szor nagyobb a Föld átmérőjénél = 1,39 millió kilométer vagyis 1,39 gigaméter. Zárójelben megjegyezve a Nap a kisebb csillagok közé sorolódik, léteznek a Napnál sokmilliószor nagyobb csillagok.
4. A Naprendszer világába belépve a méter etalontól kiinduló távolságmérés kezd használhatatlanná válni, tekintve az óriási távolságokat. Naprendszer léptékben használt mértékegység a "csillagászati egység (CSE)". 1 CSE (angolul AU) = a Föld-Nap átlagos távolsággal vagyis 150 millió kilométerrel egyenlő, ami 150 gigaméter. A Föld a Naptól 1 CSE távolságra van. A Földhöz képest a Naphoz közelebbi Vénusz, Naptól való távolsága 0,72, a távolabbi Marsé 1,52 CSE. A külső bolygók egyre növekvő távolságban vannak a Naptól, a Jupiter 5,2 CSE, az Uránusz már 19 CSE, a kisbolygó Plútó pedig 40 CSE távolságra. A Plutó távolsága kilométerben kifejezve 6 milliárd km.
Ha elképzeljük egy olyan kicsinyítését a világnak, ahol a Nap 1 milliméter nagyságú, akkor a vörösvérsejtnél is kisebb Föld 15 cm-re kering a milliméteres Naptól, a Plutó pedig 6 m távolságra.
5. A Naprendszerből a csillagközi térbe kilépve óriási mértéket ugranak a távolságok ismét, itt a CSE is használhatatlanná válik. Legközelebbi szomszédunk egy szabad szemmel nem látható törpe vörös csillag a Proxima Centauri például már 63.241 CSE távolságra van tőlünk, ami 9.471 milliárd kilométer. Ez 4,3 fényév. Fényév = 1 billió kilométer, vagyis amennyi távolságot a fény egy év alatt megtesz.
A fenti miniatürizált világban a milliméter nagyságú Naptól a legközelebbi szomszéd csillaga ~ 10 kilométer távolságra található. A két csillag között pedig lényegében nincs semmi.
6. A Tejútrendszer átmérője 100.000 fényév (~100.000 x 1 billió kilométer). Ez a távolság úgy is szemléltethető, hogy a Tejútrendszer hozzánk képest túloldalán lévő egyik csillagból elindult a fénysugár abban az időben, amikor még Neandervölgyi emberek és mamutok éltek a Földön. Ez a fénysugár, ami egyébként olyan gyors, hogy a Budapest London távolságot egy másodperc alatt 200-szor (!) teszi meg, ezután 100.000 éven keresztül száguldott felénk a térben, amíg napjainkban a csillagász teleszkópjában landolt. Vagyis azt, hogy a csillagot övező bolygóról mostanában küldtek-e üzenetet nekünk, azt akkor sem tudhatjuk, ha a bolygót jól látjuk, hiszen csak azt láthatjuk, hogy 100.000 évvel ezelőtt indítottak-e üzenetet.
A fenti miniatürizált világunkban, ahol a Nap mérete 1 milliméter, a Tejútrendszer mérete nagyobb mint a Hold Föld körüli keringési pályája.
7. Galaxisunkból kilépve már a fényév is elégtelen mértékegység. 1 Parszek = 3,26 fényév.
a. Galaxis közi távolságokban a parszeknek is az ezerszeres mértékével számolunk. Az Androméda rendszer távolsága a Tejútrendszertől 725.000 parszek vagyis 725 kiloparszek = 2,36 millió fényév = 22,3 yottaméter (trilliárd kilométer).
b. A galaxisok csoportosulásai a galaxishalmazok, ahol már millió és milliárd parszek távolságokkal kell számolni. A Tejútrendszer és az Androméda rendszer egyaránt tagjai a Lokális Galaxiscsoportnak nevezett halmaznak, amelynek átmérője 1,6 megaparszek. Ez nagyság a Tejút és Androméda közötti távolság több mint 2-szerese.
c. A fenti Lokális Galaxiscsoport is több más egységgel együtt tagja a Virgo Galaxishalmaznak, amelynek átmérője 20 megaparszek. Ez a nagyság a Tejút és Androméda közti távolság ~30-szorosa.
d. A Virgo Galaxishalmaz pedig része a Lokális szuperklaszternek, amelynek átmérője 60 megaparszek.
Mindez úgy képzelhető el, hogyha a fenti miniatürizált világunkat - ahol a Nap átmérője 1 milliméter a Tejútrendszer átmérője pedig nagyobb mint a Hold Föld körüli keringési pályája - még jobban miniatürizáljuk, méghozzá annyira, hogy a Tejútrendszer maga legyen 1 méter nagyságú, akkor ettől a méteres átmérőjű Tejútrendszertől az Androméda rendszer 236 méter távolságra lenne, az említett Lokális szuperklaszter mérete pedig 200 kilométer.
8. A világegyetemben a mai napig megfigyelt legnagyobb szuperstruktúra a Nagy Fal, amelynek hossza 150 megaparszek.
A világegyetem elméleti nagysága pedig a kozmikus háttérsugárzás mérése alapján 13,7 milliárd fényév, vagyis a fent említett Virgo Galaxishalmaznak több, mint 200-szorosa. A tudomány jelenlegi állása szerint.
A kétszeresen miniatürizált világunkban, ahol a Tejútrendszer 1 méter átmérőjű, a világegyetem elméleti nagysága éppen akkora lenne mint a Földgolyó.
No comments:
Post a Comment