Prokrastinuft

The universe is a big place, perhaps the biggest. —Kilgore Trout

Disclaimer: Åååååå. Phil Plait, den sniken, la ut et nesten identisk blogginnlegg, med utregningen og alt, før jeg fikk skrevet ferdig og publisert dette. Slemme astronomen. FOILED AGAIN *hytte med neven*. Jeg lover herved at jeg ikke har hermet etter ham. Dere må bare tro meg. Great minds, etc.

En av grunnene til at jeg har vært interessert i astronomi siden jeg var knøttliten, er måten dette faget har en tendens til å virkelig utfordre mine konsepter om hva som er fullstendig sinnssykt. Exhibit A: Denne videoen om størrelser i verdensrommet.

Tilbake på jorden igjen? Fint. Det finnes mange slike videoer og illustrasjoner der ute, som virkelig messes with the mind, som det heter på godt norsk. Greit nok, universet er stort. Men for meg kommer dette bare på andreplass i konkurransen Verdensrommet I Perspektiv. Førsteplassen innehas av det jeg skal fortelle om nå, noe som jeg mener i stor grad blir ignorert av fagets formidlere.

Et av mine faste nerde-stoppesteder langs min daglige RSS-baserte bussrute gjennom internettet, er GeeksAreSexy.net. Der kom jeg for litt siden over en Youtube-snutt som jeg føler alle bør få med seg. Innen du ser den (litt lenger ned på siden her), prøv å svare på spørsmålet intervjueren stiller folkene i videoen: Dersom vi tenker oss jorden på størrelse med en basketball, og månen tilsvarende skalert ned til en mindre tennisball/sprettball, hvor langt fra jorden vil da månen befinne seg? Hvor mange meter? Centimeter?

Jorden og månen sett fra Galileo-fartøyet i 1990. Månen ligger i forgrunnen på dette bildet.

For noen vil svaret kanskje vise seg å være litt annerledes enn man hadde forventet seg. Den som er ekstra nerd nekter kanskje å gjøre noe så nedverdigende som å gjette, og setter seg ned for å regne det ut i stedet.

La oss kjøre runde tall her. Middelavstanden til månen fra jorda i dens elliptiske bane er ca. 400.000 kilometer. Jorden har en diameter på 13.000 kilometer. En basketball, på sin side, måler ca. 24 cm tvers over (ifølge mitt ett minutt lange søk på Google, i hvert fall; jeg går ikke rundt og KAN sånt). Det er i grunn all info vi trenger for å utføre regnestykket, som består av en enkel brøksammenligning: Hvis x er avstanden vi er på jakt etter, får vi

x/(2,4×10^-1 m) = (4×10⁸ m)/(1,3×10⁷ m).

Da ganger vi bare begge sider med det som står under brøkstreken på venstre side av likhetstegnet, slik at x står alene. Heldigvis kan alle tierpotenser, samt alle meter-enhetene så nær som én, strykes mot hverandre – at enhetene stemmer er alltids et godt tegn på at man i hvert fall har gjort noe riktig. Dermed får vi

x = (4×2,4)/1,3 m = 7,4 m.

Jøss. Så mye, altså? Svaret jeg regnet ut her er som sagt basert på grove avrundinger (for oss astronomer er som regel π ≈ 1 for alle praktiske formål uansett), men om den virkelige modellen plasserer månen en meter til eller fra dette svaret, gir det oss likevel en pekepinn på noe som alt for sjelden illustreres i populærvitenskapelig sammenheng:

Ikke bare er verdensrommet stort, det er også sykt, sykt mye rom innimellom det som befinner seg der.

Faktisk ubegripelig og uangripelig mye, når vi tenker etter (med vår lille, menneskelige hjerne, som er utviklet for å takle avstander opp til toppen et par kilometer i det daglige liv).

Nå er vi så godt i gang at vi like gjerne kan se litt nærmere på avstander og mellomrom i universet.

Planetsletta

Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo har årlig arrangert Astrofestival (sist i 2008, og dessverre for aller siste gang i år), hvor en av hovedattraksjonene har vært en veldig spesiell modell av solsystemet. Modellen er unik i det den er basert på akkurat dette prinsippet om å vise folk de faktiske størrelses- og avstandsforholdene i universet. Heldigvis har man hatt hele lengden av Blindern campus (ca. en halv kilometer) til rådighet, for det trenger man om man i det hele tatt skal kunne se de minste planetene i modellen.

Det indre solsystem

På planetsletta under Astrofestivalen er solen en rund, oransje lampe på et stativ, og lampen er på størrelse med en stor appelsin (14 cm i diameter). Den står parkert like utenfor inngangen til fysikkbygningen, og lyser svakt opp denne delen av campusområdet, som for anledningen er mørklagt.

For å komme til Merkur, den minste og innerste av planetene, rusler vi seks meter oppover. Der står nok et stativ, som ved første øyekast ser ut til å være tomt. Men så ser vi lyset fra modellen av Merkur, en latterlig liten LED-lampe som måler kun en halv millimeter tvers over.

Vi går enda fem meter (slik at vi nå er elleve meter fra solen), og finner nok en bitteliten lampe. Den er 1,2 millimeter i diameter, og skal forestille Venus.

Fire meter utenfor modellen av Venus finner vi den største av steinplanetene, vår egen hjemplanet jorden, 10 milliarder ganger forminsket. Den er en liten lampe på 1,3 millimeter som lyser klart blått i halvmørket. Husk tilbake til basketball-analogien lenger oppe: I denne modellen er vår egen måne en prikk på 0,3 millimeter, som går i bane rundt den lille jord-lampen i en avstand på fire centimeter.

Det som er artig å gjøre nå er å snu seg og se tilbake på den 14 centimeter store solen, femten meter unna. Siden avstandene er skalert ned tilsvarende virkeligheten, vil vi se solen i samme størrelse som om vi hadde sett den ordentlige solen fra bakken (her er det på sin plass å minne om at man aldri må se på solen direkte, selvsagt).

Den ytterste av steinplanetene i vårt solsystem er Mars, og den ligger 23 meter fra appelsin-modell-solen. Den 0,7 millimeter store LED-lampen lyser oransjerødt på stativet sitt.

Det ytre solsystem

Det er nå avstandene i solsystemet virkelig begynner å ta av. For å komme til neste planet, må vi faktisk gå hele 55 meter! Før vi når så langt, stopper vi omtrent midt i dette gapet, hvor vi kan lukke øynene og forestille oss at her ligger det et femten meter bredt belte i bane rundt solen, som består av utallige små klumper. Asteroidene i asteroidebeltet kan måle opp til ca. hundre mil i diameter (dvergplaneten Ceres), men de aller fleste er småsteiner. Det høres ut som farlige greier, dette her, når man tenker på størrelsen på dette beltet, og faren for at én av steinklumpene skal komme ut av bane og krasje inn i jorden. Men ærlig talt: herfra er jorden så knøttliten at den ikke synes en gang. I denne modellen er det lett å forestille seg at sannsynligheten for at en av de litt større klumpene i asteroidebeltet skal treffe en så liten prikk, må være forsvinnende liten.

Vi legger som sagt ut på reise fra det indre til det ytre solsystem, og etter 78 meters reise fra solen er vi ankommet gasskjempenes rike, med solsystemets største planet som første stopp. Jupiter måler 1,4 centimeter i denne modellen. Dens fire største måner er også tatt med, og sammen danner de et slags eget lite solsystem i miniatyr. Aaaaw!

Neste planet er Saturn, hvis kallenavn faller i smak hos mange fantasy-entusiaster. Vi må gå et langt stykke her også, faktisk enda 65 meter (nå er vi 148 meter fra sol-appelsinen). Saturn-modellen er tolv millimeter stor, og ringene strekker seg åtte millimeter ut på hver side. Det begynner å bli kaldt her ute (mye fordi vi har gått ute i snart en halvtime midt i november måned).

Uranus. Det blir større og større avstand mellom de ytre gassplanetene jo lenger ut vi kommer. Vi må gå 139 meter til, og for den som er lommekjent på Blindern har vi nå nesten krysset Frederikkeplassen (Saturn står utenfor inngangen til Georg Sverdrups hus). Uranus-modellen er en blå kule med diameter på fem millimeter, 287 meter fra solen.

Vi slår floke i kulda. Etter nok en 163 meter lang gåtur kommer vi til solsystemets ytterste planet, Neptun. Den har i denne modellen samme diameter som den forrige planeten vi besøkte, fem millimeter. Neptun er blå med noen hvite skyflekker.

Vi står 450 meter fra den lille sol-appelsinen nede ved fysikkbygningen, godt oppe på øvre blindern, og ser oss tilbake. En dobbeltgjenger av solen er plassert i et vindu litt oppe i etasjene på fysikkbygningen, slik at vi fremdeles skal kunne se den. Den er nesten som en vanlig stjerne nå.

«Da jeg var på din alder, var Pluto en planet.» Kongen av dvergplanetene, som jeg liker å kalle den, tas med i denne modellen, for å markere slutten på vår reise, og at vi nå er inne i Kuiper-beltet. Banen til Pluto ligger i vinkel i forhold til det planet som planetene går i, så avstanden til solen varierer (på sitt nærmeste er Pluto faktisk innenfor banen til Neptun). De årene Astrofestivalen er arrangert, har Pluto sin avstand fra solen heldigvis ikke ligget så fryktelig langt ute (man har sluppet å gå til en av naboene til Blindern og høre om de kan sette opp et LED-stativ i hagen deres og kjøre guidede turer der en søndag). Vi går noen titalls meter til, og samler oss rundt en bitteliten prikk av en lampe, bare 0,2 millimeter stor.

Det er verdt å bemerke en liten, men veldig nødvendig forenkling i denne modellen: Planetene og Pluto ligger selvsagt ikke på rekke og rad som dette her, men fordeler seg i en massiv ring rundt solen, med radius på en halv kilometer. Det ville blitt litt av en natursti å finne alle planetene dersom de skulle blitt plassert rundt omkring i banene sine på en mer virkelighetsnær måte.

… and beyond

Jeg anbefaler virkelig å dra på Astrofestivalen i år, og være med på den guidede turen langs planetsletta selv. Men kle nå endelig godt på deg, det er grådig kaldt der ute i yttergrensene av solsystemet.

Som et bonusspørsmål, etter at den guidede turen er ferdig, kan guidene komme til å spørre publikum om de kan tenke seg hvor vår nærmeste stjerne (utenom solen) ville befinne seg i denne modellen, 10 milliarder ganger mindre enn virkeligheten. Det dreier seg altså om Proxima Centauri, 4,2 lysår borte.

Kan du gjette/regne deg frem til dette? Første person til å gi riktig svar samt en artig sammenligning vinner … en personlig applaus fra meg.

Igjen: Mellom vårt solsystem og den nærmeste nabostjernen er det – hvis vi ser bort i fra litt gass og noen små isklumper her og der – tomt verdensrom. Det er mye rom, det. Jeg skal ikke gå nærmere inn på rommet mellom galaksene.

Kan du fatte og begripe at det finnes personer som ikke finner sånt som dette vanvittig fascinerende?