Kuinka suuri on avaruus?

Avaruuden mittakaava

kuva: Illustration from Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary (1890—1907). Wikimedia commons

 

Universumin kokoa on lähes mahdotonta käsittää millään tavoin. Jo pelkästään kotigalaksimme Linnunrata on niin suunnattoman kokoinen, että sen ajatteleminen johtaa aivan pohjattomaan yksinäisyyden tunteeseen.

Koetetaan hahmottaa tätä kokoa. Kuvittele, että nyt, istuessasi tietokoneen ääressä lukemassa tätä tekstiä, vierelläsi olisi säädin, jolla voit muuttaa maailman mittakaavaa.

 

1 : 10. Tartut säätimeen ja pienennät mittakaavan kymmenesosaan, jolloin hujahdat itse yhtäkkiä kerrostalon mittaiseksi. Muut ihmiset ympärilläsi kutistuvat 15–20 senttimetrin mittaisiksi nukeiksi, omakotitalot muuttuvat hiukan tavallista suuremmiksi nukkekodeiksi.

1 : 100. Jatketaan pienentämistä sadasosaan. Kun katselet alas jalkoihisi, muut ihmiset ovat varpaidesi kokoisia, pienten muovisotilaiden mittaisia peukaloisia, jotka ajelevat ympäriinsä muutaman senttimetrin mittaisilla leluautoilla ja asuvat noin kymmenen senttimetriä korkeissa omakoti- ja rivitaloissa.

1 : 1 000. Supistetaan mittakaava tuhannesosaan. Tässä mittakaavassa olet itse reilun puolentoista kilometrin mittainen jättiläinen. Jos katsot lattialle, niin voit vielä huomata siellä vilistelemässä pikkuriikkisiä öttiäisiä, parin millimetrin mittaisia ihmisiä. Kuvittele vierellesi näiden öttiäisten rakentama maailman korkein rakennus, Burj Dubai. Se olisi noin puoli metriä korkea eli ei ulottuisi lattialta edes pöydän reunalle.

Katso kämmentäsi. Tässä mittakaavassa mannerten välillä lentävät Boing 747 -lentokoneet ovat kutistunet pituudeltaan noin 7 senttimetrin mittaiseksi. Voit pitää kämmenelläsi tällaista lentokoneen pienoismallia, johon lastataan kirpunkokoisia ihmisiä kuljetettavaksi. Ne nousevat ilmaan muutamien metrien mittaisilta lentokentiltä ja lentävät pääsi yläpuolella noin 10 metrin korkeudella, siis toisin sanoen omakoti- ja rivitalojen kattojen tasalla.

Himalajan vuoristo on noin kaksi ja puoli kilometriä pitkä, 100–400 metriä leveä, huipuiltaan noin rivitalon korkuinen muodostelma. Suomi on tässä mittakaavassa noin kilometrin mittainen laakea alue. Sen korkein kohta, Halti, nousee noin metrin korkeudelle meren pinnasta.

Pystyt jo erottamaan horisontin kaareutumisen. Maapallo on kutistunut noin 12 kilometrin läpimittaiseksi palloksi. Se on vielä aivan liian suuri, jotta voit kunnolla hahmottaa sen kokoa. Kuvittele itsesi seisomassa tällaisen suunnattoman kivipallon vieressä – jos katsot ylös, sen laki ulottuu lentokoneiden reittilentokorkeudelle.

1 : 10 000. Jatketaan mittakaavan supistamista kymmenestuhannesosaan. Nyt olet itse kasvanut 15–20 kilometrin mittaiseksi. Sormesi kynnen päälle mahtuvat noin senttimetrin mittaiset lentokoneet lentävät vatsasi korkeudella kuljettaessaan pölypunkin kokoisia ihmisiä paikasta toiseen. Jos nouset seisomaan, päälakesi ulottuu tiheän ilmakehän rajoille saakka.

1 : 100 000. Supistettaessa mittakaava sadastuhannesosaan, sininen taivas muuttuu vihdoin mustaksi tähtien täplittämäksi avaruudeksi.

Kuvittele itsesi urheilukentälle, Helsingin olympiastadionille. Stadionin keskellä on halkaisijaltaan noin 120 metriä oleva pallo. Sen laki ulottuu melkein kaksi kertaa korkeammalle kuin stadionin 72 metriä korkea torni. Kuvittele itsesi istumaan tämän valtavan pallon päälle.

Katso jalkoihisi – kivipallon pinnalla olevat ihmiset ovat kutistuneet millimetrin sadasosan mittaisiksi, 10–20 mikrometrin kokoisiksi bakteereiksi, joita et voi erottaa enää muuten kuin tehokkaalla mikroskoopilla. Kymmenen metrin mittaisessa Suomessa elävät ”ihmisbakteerit” asuvat suureksi osaksi noin puolen millimetrin korkuisissa kerrostaloissa. Korkeimmillaan ihmisten rakennukset kohoavat 120 metrisen pallon pinnalta noin puolen senttimetrin korkeuteen.

Kivipalloa peittää kauttaaltaan noin metrin paksuinen ilmakehä. Tiheä ilmakehä, jossa lentokoneet lentävät, ulottuu nilkkojesi tasalle ollessaan noin 10–20 senttimetrin vahvuinen.

Matalilla radoilla olevat satelliitit ovat noin kahden, kolmen metrin korkeudella pääsi yläpuolella – toisin sanoen, ne kiertävät jossain katonrajassa. Geosynkronisella radalla olevat satelliitit ovat kuitenkin vielä korkealla pääsi yläpuolella, vajaan puolen kilometrin korkeudessa.

1 : 1 000 000. Supistamme mittakaavan miljoonasosaan. Maapallo kutistuu reilu kymmenen metriä halkaisijaltaan olevaksi palloksi, jota peittää noin 2 senttimetriä paksu tiheä ilmakehä. Kansainvälinen avaruusasema ISS kiertää tätä talonkokoista kivipalloa noin 30–40 senttimetrin etäisyydellä. Geosynkronisella radalla olevat viestintäsatelliitit ovat noin 40 metrin päässä.

1 : 3 000 000. Jos supistamme mittakaavan kolmemiljoonasosaan, niin oululaiset voivat käydä Oulun yliopiston pääkirjaston edessä ihastelemassa Maapalloa. Kirjaston edessä oleva graniittipallo on halkaisijaltaan noin kolme metriä, Maapallon läpimitta tässä mittakaavassa on noin 4 metriä. Halkaisijaltaan puoli kilometriä oleva Aurinko hehkuu 50 kilometrin päässä.

Tässä mittakaavassa graniittipalloa peittää vajaan senttimetrin vahvuinen ilmakehä. Mount Everest kohoaa pallon pinnalta noin kolmen millimetrin korkeudelle. Pallon pinnalla oleva ihminen on puolen mikrometrin kokoinen.

Matalalla kiertävät satelliitit kulkevat noin 10 senttimetrin korkeudella pallon pinnasta. Geosynkronisella radalla olevat satelliitit löytyvät noin 12 metrin päästä pallosta. Isohkon jumppapallon kokoinen Kuu, halkaisijaltaan on noin metri, kiertää palloa 130 metrin päässä.

1 : 10 000 000. Maapallon halkaisija on enää vajaa puolitoista metriä, mutta pienennämme nopeasti mittakaavan vielä puoleen.

1 : 20 000 000. Hurraa! Maapallo on vihdoin jotakuinkin käsitettävän kokoinen, sen halkaisija on enää noin 60 senttimetriä eli se on kooltaan suunnilleen jumppapallon kokoluokkaa.

Jumppapallon pinnalla elävät ihmiset ovat pituudeltaan noin 85 nanometriä, pienimpien virusten kokoluokkaa. Tässä mittakaavassa kilometrin mittainen matka on supistunut 50 mikrometrin mittaiseksi. Suomi on jumppapallon pinnalla noin viiden senttimetrin pituinen.

Jumppapallon pinnalla on kaupunkeja, joiden halkaisija on noin millimetri. Toisin sanoen, asumistiheydestä riippuen sadat tuhannet tai miljoonat ihmiset asuvat jumppapallon pinnalla kaupungeissa, joiden koko on tämän virkkeen päättävän pisteen kokoluokkaa. Tuossa edellisen virkkeen päättäneessä pisteessä on lukemattomia solujen ja bakteerien kokoisia asumuksia, joissa elää virusten kokoisia ihmisiä. On melkein mahdotonta ymmärtää, kuinka pieniä ihmiset pallon pinnalla ovat.

Jumppapallon miltei täydellisen pyöreää muotoa rikkovat vuoristot kohoavat korkeimmillaan vajaa puoli millimetriä sen pintaa suurimmaksi osaksi peittävästä merestä. Syvimmillään jumppapallon pinnalta löytyy noin millimetrin mittaisia uurteita.

Paljonko tämä jumppapallo painaa? Maapallo on suurimmaksi osaksi kiviainesta, mutta sen rautaytimen vuoksi keskitiheys on noin 5,5 tonnia kuutiometriltä. Lattialla oleva jumppapallo painaa pienen auton verran, noin 750 kiloa; et jaksa nostaa sitä, mutta voit pyöritellä sitä pitkin lattiaa.

Jumppapalloa peittää tiheä ilmakehä noin millimetrin vahvuudelta. Kokonaisuutenaan ilmakehän paksuus on noin viisi millimetriä. Noin puolentoista senttimetrin korkeudella jumppapallon pinnasta kiertävät matalilla kiertoradoilla olevat mikroskooppisen pienet satelliitit. Geosynkronisella radalla olevat satelliitit kiertävät jumppapalloa vajaan kahden metrin etäisyydellä.

Jumppapallon luonnollinen seuralainen, Kuu, on kooltaan noin jalkapallon kokoinen ja kiertää jumppapalloa noin 20 metrin päässä. Tämä kivinen jalkapallo painaa kymmenisen kiloa, ikään kuin se olisi tehty betonista. Jumppapallo kiertää itse Aurinkoa, jonka halkaisija on tässä mittakaavassa noin 70 metriä. Mene henkilöauton painoisen jumppapallon ja betonisen jalkapallon kanssa Helsingin olympiastadionille ja kuvittele sinne stadionin tornin korkuinen hehkuva pallo. Jumppapallo kiertää tätä kaasupalloa noin 7,5 kilometrin etäisyydellä.

Valonnopeus on viimein tullut käsitettäväksi. Tässä mittakaavassa valo etenee noin 15 metriä sekunnissa, toisin sanoen vajaa 60 kilometriä tunnissa. Stadionilla olevasta kaasupallosta lähtevät fotonit ajavat pitkin maantietä ja sivuttavat jumppapallon noin kahdeksan minuutin kuluttua, reilun seitsemän kilometrin matkan kuljettuaan.

Aurinkokunnan uloin planeetta, Neptunus, on noin 225 kilometrin etäisyydellä Helsingin olympiastadionilla majaansa pitävästä kaasupallosta, siis jossain Turun tai Tampereen seudulla. Stadionilta lähteneet fotonit saapuvat sinne reilun neljän tunnin ajomatkan päätteeksi. Oma jumppapallomme on vielä kehäkolmosen sisäpuolella.

1 : 100 000 000. Kun pienennämme mittakaavan yhteen sadasmiljoonasosaan, Maapallo kutistuu kämmenellä pidettäväksi. Kutistamme sen kuitenkin vielä puoleen eli etenemme mittakaavaan…

1 : 200 000 000. Kun mittakaava on yksi kahdessadasmiljoonasosa, Maapallon halkaisija on vähän reilu 6 senttimetriä eli tennispallon, omenan tai appelsiinin kokoluokkaa. Kun edellä pystyit pitelemään Maapalloa sylissäsi, voit vihdoin ottaa sen kämmenelle tarkasteltavaksi. Kädelläsi se painaa noin 750 grammaa, vajaan maitopurkin verran.

Ilmakehä omenan pinnalla on jo liian ohut havaittavaksi, sen vahvuus on omenankuoren luokkaa eli noin 1/10 millimetri. Vuoristoista, ihmisistä tai kaupungeista ei tässä mittakaavassa enää kannata juuri puhua, ihmiset ovat juuri ajautuneet pienten molekyylien ja atomien kokoluokkaan: keskivertoihmisen pituus on 8,5 nanometriä. Tämän kokoinen ihminen voi käyttää jalkapallonaan hiiliatomia (halkaisija noin 0,2 nanometriä) juostessaan viruksen kokoisella jalkapallokentällä solun kokoisessa kaupungissa omenan kuoren pinnalla.

Kansainvälinen avaruusasema kiertää kädelläsi olevaa omenaa noin puolentoista millimetrin korkeudella. Geosynkronisella radalla olevat satelliitit ovat noin 20 senttimetrin etäisyydellä omenasta. Omenan kiertolainen, Kuu, on noin pingispallon kokoinen ja se kiertää omenaa noin kahden metrin päässä. Jos omena on sängyn toisessa päädyssä, niin pingispallo on sängyn vastakkaisessa päädyssä.

Aurinko, jonka halkaisija on tässä mittakaavassa noin 7 metriä, sijaitsee kämmenelläsi olevasta omenasta ja sen pingispallokumppanista noin 750 metrin päässä eli suunnilleen seuraavassa kaupunginosassa. Talonkokoisesta tulipallosta lähtevät fotonit etenevät kaupunginosasta ja kaupungista toiseen kävelyvauhdilla, noin 1,5 metriä sekunnissa eli noin 5,4 kilometriä tunnissa.

Aurinkokunnan uloin planeetta Neptunus, joka on tässä mittakaavassa jalkapallon kokoinen, kiertää seitsenmetristä tulipalloa naapurikaupungissa, noin 23 kilometrin päässä. Jupiter, Aurinkokunnan suurin planeetta, on halkaisijaltaan jumppapallon kokoinen ja kiertää Aurinkoa noin neljän kilometrin etäisyydellä.

1 : 2 000 000 000. Pienennämme mittakaavan edellisestä kymmenesosaan eli yhteen kahdesmiljardisosaan.

Nyt Maapallo kutistuu halkaisijaltaan herneen kokoluokkaan, hiukan reiluun puoleen senttimetriin. Geosynkronisella radalla olevat satelliitit kiertävät tätä kivihernettä noin kahden senttimetrin etäisyydellä. Herneen seuralainen, pienen haulin (noin 2 mm) kokoinen Kuu kiertää hernettä noin 20 senttimetrin etäisyydellä. Kuvittele siis piteleväsi toisessa kädessä hernettä ja toisessa haulia, ja pidä kädet noin kahdenkymmenen senttimetrin etäisyydellä toisistaan.

Aurinko on viimein tajuttavaa kokoluokkaa – sen halkaisija on noin 70 senttimetriä, eli se on jumppapallon kokoinen. Vaikka Auringon ydin on hyvin tiivistä ainetta, se on suurimmaksi osaksi kaasua; jumppapallon kokoinen Aurinko painaa noin 250 kilogrammaa.

Herneen kokoinen Maa kiertää tätä jumppapalloa noin 75 metrin etäisyydellä. Toisin sanoen, jos olet öisellä urheilukentällä, niin aseta neljännestonnin painoinen tulisena loistava jumppapallo sadan metrin juoksuradan toiseen päähän ja mene itse herneen kanssa jonnekin radan loppupäähän.

Jupiter on omenan kokoinen ja kiertää jumppapalloa noin 400 metrin etäisyydellä. Urheilukentällä ollessasi voit vielä nähdä jumppapallon omenankokoisen seuralaisen, ainakin päivällä. Uloin planeetta Neptunus on marmorikuulan kokoinen (halkaisija noin 2.5 senttimetriä) ja kiertää jumppapallo-Aurinkoa reilun kahden kilometrin päässä.

Ja näiden kappaleiden välissä on paljon tyhjää.

1 : 20×109. Kun mittakaava pienennetään kahdeskymmenesmiljardisosaan, kutistuu Aurinko omenan kokoiseksi. Maapallo, joka on halkaisijaltaan enää puoli millimetriä, siis hiekanjyvän kokoinen, kiertää omenankokoista Aurinkoa 7,5 metrin etäisyydellä: omena ja hiekanjyvä mahtuvat jo yhtä aikaa isohkoon olohuoneeseen.

Kun olet asettanut omenan olohuoneen toiselle reunalle ja menet hiekanjyväsen kanssa sen toiselle reunalle, niin osaatko kuvitella, kuinka pieniä ihmiset ja heidän rakennelmansa ovat hiekanjyväsen pinnalla? Jos tarkastelet hiekanjyvästä tehokkaalla 1000-kertaa suurentavalla mikroskoopilla, voit ehkä jo silmin erottaa yöpuolelta pikkuriikkisiä valotäpliä, ihmisten kaupunkeja. Miljoona kertaa suurentavalla elektronimikroskoopilla erotat hiekanjyväsen pinnalta sienirihmaston tavoin levittäytyviä kaupunkeja, muttet vielä kykene erottamaan siellä asuvia mikroskooppisia ihmisiä. Hiekanjyvän pinnalla oleva ihminen on tässä mittakaavassa jo subatomaarista luokkaa, kymmenkunta pikometriä.

Herneen kokoinen Jupiter kiertää omena-Aurinkoa 40 metrin päässä ja haulin kokoinen Neptunus 225 metrin etäisyydellä. Jos menet öiselle urheilukentälle hehkuvan omenan, herneen, haulin ja hiekanjyvän kanssa, saat ne kaikki viimein mahtumaan kentälle.

Itse Aurinkokunnan ulkoraja, heliosfääri, ulottuu vielä tässä mittakaavassa noin 1,5 kilometrin etäisyydelle omena-Auringosta. Valonnopeus on tippunut 50 metriin tunnissa. Toisin sanoen omenasta irtoavat fotonit käyttävät 100 metrin radan ”juoksemiseen” aikaa kaksi tuntia.

1 : 200×109. Kun mittakaava kutistetaan kahdessadasmiljardisosaan, Auringosta tulee herneen kokoinen valopallo. Maapallon kykenee vielä juuri ja juuri ihmissilmällä erottamaan hyvässä valaistuksessa läheltä katsottaessa, sen halkaisija on noin 1/20 millimetriä. Tämä hippunen kiertää hernettä 75 senttimetrin etäisyydellä. Hippusta kiertää mikroskooppinen seuralainen noin kahden millimetrin päässä.

Jupiterin halkaisija on painunut alle millimetrin. Neptunus kiertää herne-Aurinkoa noin 22 metrin etäisyydellä. Heliosfääri ympäröi hernettä halkaisijaltaan noin 250 metriä kokoisena pallona.

Emme ole vielä puhuneet mitään tähtitaivaasta. Se johtuu siitä, että tähän asti mittakaavaa pienentäessä sen suhteen ei ole tapahtunut vielä oikeastaan mitään. Kun katsot tähtitaivaalle, näet suurimmaksi osaksi siellä täällä olevia pikkuisia valotäpliä. Linnunradan kiekon tasossa erotat taivaalta vaaleamman juovan. Kaikki ihmissilmällä nähtävät tähdet kuuluvat kuitenkin Auringon lailla Linnunrataan. Kiekossa olevat tähdet ovat harvassa, kuten tähtitaivaalta voi katsella, mutta kiekon tasossa niitä on niin lukemattoman paljon, että ne saavat aikaiseksi maitomaisen nauhan taivaalle.

Hyvä. Aurinko on supistunut herneen kokoiseksi ja pikkuriikkinen Maapallo kiertää sitä vajaan metrin etäisyydellä. Kuinka kaukana on lähin tähti, Alfa Centauri? Se on noin 200 kilometrin päässä – jos Helsingissä pistät herneen pöydälle, lähin toinen herne löytyy Tampereelta. Kaikki siinä välissä on tyhjää.

Kuinka suuri on Linnunrata tässä mittakaavassa? Niin suuri, ettei sen kokoa vielä voi käsittää. Sen halkaisija on melkein 5 miljoonaa kilometriä.

1 : 1×1012. Pienennämme mittakaavan biljoonasosaan. Aurinko kutistuu hiekanjyvän kokoiseksi (halkaisija n. 1,4 mm), jota bakteerin kokoinen Maapallo kiertää 15 senttimetrin etäisyydellä – jos pistät keltaista valoa tuikkivan hiekanjyväsen pizzalautasen keskelle, niin bakteeri-Maapallo kiertää sitä lautasen reunalla. Neptunus kiertää hiekanjyvän kokoista valotäplää 4,5 metrin etäisyydellä, joten se mahtuu jo Auringon kanssa samaan pizzeriaan. Heliosfääri ulottuu tuikkivasta hiekanjyvästä noin 30 metrin päähän, eli halkaisijaltaan 60 metriä oleva Aurinkokuntamme on yhden suuremman rakennuksen, vaikkapa Helsingin Forumin, kokoinen.

Toinen keltaisena tuikkiva hiekanjyvänen, Alfa Centauri, on pizzalautasella naapurikaupungissa, noin 40 kilometrin päässä.

1 : 1×1013. Kun mittakaava on yksi kymmenesbiljoonasosa, Auringon halkaisija on vajonnut millimetrin kymmenesosaksi, tämän lauseen päättävän pisteen mittoihin. Mikrometrin halkaisijaltaan oleva Maapallo kiertää tätä pikkuruista valopistettä puolentoista senttimetrin päässä. Toisin sanoen Maapallon kiertorata mahtuu jo kämmenellesi.

Neptunus kiertää pikkuista valopistettä 45 senttimetrin päässä, joten Aurinko, Maapallo ja Neptunus mahtuvat jo samalle pöydälle. Valopisteen ympärillä heliosfääri ulottuu reilun kahden ja puolen metrin päähän.

Alfa Centauri, toinen 1/10 millimetrin kokoinen valopiste, on saapunut samaan kaupunkiin, se on noin 4 kilometrin päässä. Tässä mittakaavassa fotonit kulkevat noin 10 senttimetriä tunnissa eli noin kilometrin vuodessa. Ei mikään maailman ripein etenemistahti.

1 : 1×1014. Mittakaavan pienentyessä sadasbiljoonasosaan Neptunus mahtuu jo kämmenelle bakteerin kokoisen Auringon kanssa niiden välisen etäisyyden ollessa 4,5 senttimetriä. Maapallo kiertää mikroskooppista valopistettä noin 1,5 millimetrin etäisyydellä.

Valopisteen ympärillä oleva heliosfääri on jumppapallon kokoinen, halkaisijaltaan noin puoli metriä. Matkat lähimpiin tähtiin ovat jo alle kilometrin: Alfa Centauriin 400 metriä, Barnardin tähdelle 560 metriä, Wolf 359 -tähdelle 730 metriä, Lalande 21185 -tähdelle 770 metriä ja Siriukseen 820 metriä. Valo matelee eteenpäin noin yhden senttimetrin tuntinopeudella: 100 metrin matkaan fotonit kuluttavat kokonaisen vuoden.

Linnunradan kokokin alkaa olla jo hiljalleen käsitettävissä, sen halkaisija on noin 10 000 kilometriä ja kiekon paksuus noin 20 kilometriä. Tässä mittakaavassa sen pinta-ala on noin 70 miljoonaa neliökilometriä, eli se on kooltaan noin seitsemän Euroopan, kolmen Pohjois-Amerikan tai kahden Aasian kokoinen.

Kuvitellaan tilannetta. Lähdet heinäkuussa Helsingistä patikkamatkalle Siperian tundrille. Kävelet päivässä kahdeksan tunnin ajan, viiden kilometrin tuntinopeudella, eli kuljet päivässä noin 40 kilometrin matkan. Samassa ajassa valo etenee noin 25 senttimetriä: kuljet siis huimalla 160 000 -kertaisella valonnopeudella!

Viikossa olet saavuttanut Pietarin, josta suuntaat koilliseen kohti Siperian erämaita. Moskovaan kävelisit kolmessa viikossa. Ylität Ural-vuoret, ohitat lukuisia pieniä paikkoja. Yhdentoista viikon patikoimisen jälkeen, syyskuun loppupuolella, pysähdyt hetkeksi syömään eväitäsi Siperian erämaassa. Katselet ympärillesi avaruuden sysimustassa yössä. Pinnan tasossa erotat horisontissa utuisen, maidonvalkean juovan, Linnunradan kiekon.

Ympärilläsi on siellä täällä lukemattomia pieniä bakteerien kokoisia valopisteitä, silmänkantamattomiin, noin 500–1000 metrin etäisyyksillä toisistaan. Jossain niiden joukossa on keltaisena tuikkiva bakteeri, jonka vierellä 1,5 millimetrin päässä on virus, noin 130 nanometriä halkaisijaltaan oleva Maapallo, jonka pinnalla istut lukemassa tätä tekstiä.

Tässä mittakaavassa Auringon etäisyys Linnunradan keskustasta on noin 3 300 kilometriä. Se on sama matka kuin Helsingistä Novosibirskiin (3399 kilometriä), ja matka on täynnä tähtiä.

1 : 1×1015. Mittakaava kutistuu edelleen, yhteen triljoonasosaan. Aurinko on supistunut virusluokkaan, jota Maapallo kiertää millimetrin kymmenesosan etäisyydellä. Maapallon rata mahtuu siis tämän virkkeen lopettavan pisteen sisään. Neptunuksen radan halkaisija on vajaa senttimetri ja heliosfäärin halkaisija on reilu 5 senttimetriä.

Aurinkokunta on siis puristunut omenan kokoiseksi. Omenan siemenkodan sisällä kiertää sen uloin planeetta Neptunus ja aivan sen ytimestä löytyy viruksen kokoinen valopiste vierellään molekyylin kokoinen Maapallo.

Lähimmät mikroskooppiset valopisteet ja niiden omenankokoiset heliosfäärit mahtuvat jo Aurinkokunnan kanssa samalle urheilukentälle. Matka Alfa Centauriin on enää 40 metriä, siis puolessa välissä 100 metrin rataa.

Syvyysnäkö alkaa vihdoin toimia tähtienkin suhteen. Ehkä ensimmäistä kertaa kykenet havaitsemaan, että joka puolella keskimäärin 40–50 metrin etäisyydellä toisistaan olevat pikkuruiset pisteet kuuluvat mustassa avaruudessa maitomaisena vyönä kulkevaan muodostelmaan. Linnunradan halkaisija on nyt noin 1 000 kilometriä eli se on kahden rinnakkain sijoitetun Suomen kokoinen kiekko, jonka paksuus on noin kaksi kilometriä.

1 : 1×1016. Mittakaavan kutistuessa kymmenestriljoonasosaan Neptunus vetäytyy enää vajaan millimetrin päähän valopisteestä. Heliosfääri on nyt herneen kokoinen ja tähdet ovat tulleet noin 4–5 metrin etäisyyksille toisistaan. Hiljalleen huomaat, että olet uimassa keskellä valopisteiden merta. Linnunradan kiekon paksuus on noin 200 metriä ja sen halkaisija on noin 100 kilometriä.

1 : 1×1017. Kun mittakaava on sadastriljoonasosa, Auringon heliosfääri on halkaisijaltaan noin puoli millimetriä. Tähdet ovat jo kätesi ulottuvilla – pikkuriikkisiä valopisteitä on joka puolella ympärilläsi noin puolen metrin välein.

Tässä vaiheessa huomaat jo varmasti, kuinka tähdet muodostavat Linnunradan kiekon. Sen paksuus on enää 20 metrin luokkaa halkaisijan ollessa vielä 10 kilometriä. Linnunrata mahtuu jo samaan kaupunkiin kanssasi.

1 : 1×1018. Mittakaavan pienentyessä tuhannestriljoonasosaan huomaat uiskentelevasi valopisteiden meressä. Valopisteet ovat enää noin viiden senttimetrin etäisyyksiltä toisissaan, noin kahden metrin paksuisessa kiekossa, jonka halkaisija on kilometri.

Jos nyt kadotat silmistäsi Auringon, et enää löydä sitä uudestaan tuhansien ja miljoonien ympärilläsi olevien muiden pisteiden joukosta.

Lähin galaksinaapurimme, Andromeda, on jo erotettavissa taivaalta. Se on taivaalla se toinen noin kilometrin halkaisijaltaan oleva kiekko, vajaan 20 kilometrin päässä omasta galaksistamme.

1 : 1×1019. Mittakaava puristuu edelleen kymmenesosaan edellisestä, yhteen kymmenestuhannestriljoonasosaan. Valopisteiden meri on yhä tiheämpi, sillä Linnunradan tähtien keskimääräinen etäisyys toisistaan on puolen senttimetrin luokkaa. Linnunrata mahtuu jo urheilukentälle. Se on halkaisijaltaan noin 100 metriä, täpötäynnä pikkuriikkisiä valopisteitä. Naapurigalaksi Andromeda siintää näköpiirissä noin kahden kilometrin päässä.

1 : 1×1020. Kun mittakaava on sadastuhannestriljoonasosa, Linnunradan halkaisija on enää kymmenen metriä kiekon paksuuden ollessa noin kaksi senttimetriä. Se mahtuu jo kanssasi samaan rakennukseen. Linnunradan tähdet ovat pakkautuneet tässä mittakaavassa niin lähelle toisiaan, ettei niitä ihmissilmällä enää kunnolla erota toisistaan – keskimääräinen etäisyys on noin puoli millimetriä.

1 : 1×1021. Mittakaava on miljoonastriljoonasosa. Linnunrata on pöytälevyn kokoinen valokiekko. Kahdenkymmenen metrin päässä siitä on toinen pöytälevyn kokoinen valokiekko, Andromedan galaksi.

Ympärillä näkyy myös muita galakseja, jotka muodostavat ryhmiä ja nauhoja avaruuteen. Millaisia? Tällaisia: Millennium Simulation Flythrough

Millenium-simulaatiossa on simuloituna maailmankaikkeuden makrorakenne. Videolla yksittäiset pisteet edustavat galakseja. Nykytietämyksen mukaan tämä makrorakenne on Universumin suurin rakenne, joka toistuu samanlaisena joka puolella mahdollisesti äärettömän kokoisessa Universumissa (havaittava Universumi on noin 13,5 miljardia valovuotta valonnopeuden rajallisuudesta johtuen). Hakusanalla ”millennium simulation” löytyy YouTubesta lisää katseltavaa maailmankaikkeuden koosta ja rakenteesta.

 

YouTubessa on myös muita aiheeseen liittyviä videoita katseltavaksi, esimerkiksi tämä video Linnunradasta kolmiulotteisena (”Milky Way in 3D”).

Toinen video esittelee sitä, millaisia ovat avaruuden kappaleiden koot suhteessa Maapalloon (”How Small is Earth?”).

 

Kosmoskynän numero 2/18 sisältää kattavan tietopaketin avaruudessa matkustamisen ja elämisen fysiikasta, jonka Markus Koskimies on kirjoittanut yhdessä Jussi Katajalan kanssa. Lehti ilmestyy joulukuussa 2018!

Ei kommentteja, oletko sinä ensimmäinen?

Kommentoi

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.


*