Nếu Mặt Trăng chỉ là 1 pixel: Mô hình Hệ Mặt Trời chính xác đến mức nhàm chán (2014)

 (joshworth.com)
2 điểm bởi GN⁺ 2025-06-14 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Nếu thu nhỏ Mặt Trăng xuống 1 pixel để vẽ Hệ Mặt Trời, phần lớn bản đồ sẽ là khoảng không trống rỗng giữa các hành tinh, hơn là chính các hành tinh
  • Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hỏa cũng mất khoảng 7 tháng bằng tàu vũ trụ; để lấp đầy thời gian thức, bạn sẽ cần khoảng 2.000 bộ phim điện ảnh dài
  • Từ Trái Đất đến Sao Mộc, ngay cả đi ô tô với tốc độ 75 dặm/giờ cũng mất hơn 500 năm, và New Horizons phóng năm 2006 cũng mất 13 tháng để đến Sao Mộc
  • Để nhìn toàn bộ bản đồ theo tỷ lệ trong một lần, cần nhiều màn hình; nếu in bằng máy in 300ppi, Trái Đất sẽ không nhìn thấy được và khổ giấy cần rộng tới 475 feet
  • Việc khoảng 99,9999999999999999999958% vũ trụ đã biết gần như là không gian trống khiến sự tồn tại của những vật chất nhỏ bé như sao, hành tinh và con người trở nên kỳ lạ và quan trọng hơn

Kích thước Hệ Mặt Trời lộ ra khi Mặt Trăng là 1 pixel

  • Mô hình này đặt Mặt Trăng ở kích thước 1 pixel và sắp xếp các thiên thể cùng khoảng cách trong Hệ Mặt Trời theo đúng tỷ lệ
  • Bản đồ bắt đầu từ Mặt Trời rồi tiếp tục đến Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Mặt Trăng, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương
    • Trái Đất được gắn nhãn “You Are Here”
    • Sao Diêm Vương có dòng chữ “we still love you”
    • Quanh Sao Mộc có hiển thị Io, Europa, Ganymede, Callisto
    • Quanh Sao Thổ có hiển thị Titan
  • Ngay từ đoạn đầu, bản đồ đã cho cảm nhận Hệ Mặt Trời trống trải đến mức nào khi đi qua khoảng 10 triệu km, tức 6.213.710 dặm
  • Trước khi tới hành tinh tiếp theo, các khoảng trống dài liên tục kéo dài, khiến người xem cảm nhận sự choáng ngợp của khoảng cách trước cả bản thân các hành tinh

Những phép so sánh giúp cảm nhận khoảng cách và thời gian

  • Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hỏa ở mức mất khoảng 7 tháng bằng tàu vũ trụ
    • Để lấp đầy thời gian đó trong lúc thức, bạn cần khoảng 2.000 bộ phim điện ảnh dài
  • Sao Mộc ở xa hơn hơn 3 lần so với quãng đường vừa đi qua
  • Ngay cả trong vùng vành đai tiểu hành tinh, các tiểu hành tinh cũng quá nhỏ để xuất hiện trên bản đồ này
  • Nếu đi ô tô từ Trái Đất đến Sao Mộc, dù chạy với tốc độ 75 dặm/giờ cũng sẽ mất hơn 500 năm
  • Khoảng cách giữa các hành tinh là giá trị trung bình; khoảng cách thực tế thay đổi theo vị trí quỹ đạo của hai hành tinh khi chúng quay quanh Mặt Trời
  • Nếu lên kế hoạch hành trình tốt, có thể di chuyển giữa các hành tinh tương đối nhanh
    • Tàu vũ trụ New Horizons phóng năm 2006 mất 13 tháng để đến Sao Mộc
    • Trên bản đồ, bạn di chuyển bằng cách cuộn nên sẽ tới nơi nhanh hơn rất nhiều so với 13 tháng thực tế
  • Trước khi đến gần Sao Mộc, cách diễn đạt “giờ đã khá gần rồi” được lặp lại, nhưng trên thực tế vẫn còn một khoảng cách rất lớn
  • Ở một điểm nào đó xuất hiện dòng chữ cho biết đã vượt quá 1 tỷ km

Lý do thật sự khiến bản đồ theo tỷ lệ trở nên khó vẽ

  • Lý do khó vẽ bản đồ Hệ Mặt Trời theo đúng tỷ lệ không phải là việc vẽ các hành tinh, mà là việc vẽ khoảng không trống rỗng giữa chúng
  • Các sơ đồ Hệ Mặt Trời thông thường thường bỏ qua phần quan trọng nhất: chính không gian
  • Con người khó trực tiếp xử lý những con số khổng lồ như tuổi của Trái Đất, số bông tuyết ở Siberia hay nợ quốc gia
  • Chúng ta thu nhỏ chúng xuống kích thước có thể hiểu được hoặc tạo ra các phép so sánh để giải thích những con số lớn, nhưng ngay cả các phép so sánh đó cũng không hoạt động đủ tốt
  • Để xem toàn bộ bản đồ này trong một lần, cần đặt nhiều màn hình cạnh nhau
  • Nếu in bằng máy in chất lượng 300 pixel/inch:

    • Trái Đất sẽ không nhìn thấy được

      • Khổ giấy cần rộng 475 feet
      • 475 feet tương đương khoảng 1,5 sân bóng bầu dục Mỹ

Khoảng trống mà giác quan con người bỏ lỡ

  • Trong thời gian và không gian khổng lồ, rất nhiều chuyện có thể xảy ra
    • Một giọt nước có thể bào mòn thành hẻm núi
    • Amip có thể trở thành cá heo
    • Một ngôi sao có thể sụp đổ vào chính nó
  • Sự không có gì dễ bị phớt lờ vì không có ý nghĩ nào có thể chứa nó trong đầu
  • Khoảng không trống rỗng, ngay khoảnh khắc trở thành một phép so sánh có thể chạm vào trực tiếp, thì không còn là hư vô nữa; vì vậy rất khó tìm một phép so sánh phù hợp với chính nó
  • Nếu không có những điểm mốc nhỏ như sao và hành tinh, con người sẽ bị bao quanh bởi một không gian mà mình không được tạo ra để thấu hiểu
  • Nếu ở trong bể cách ly giác quan quá lâu, não sẽ tạo ra những thứ không tồn tại và khiến ta trải nghiệm những điều không thể nhìn thấy hoặc nghe thấy
  • Bộ não con người không được tạo ra để xử lý trạng thái “trống rỗng”
  • Về mặt thần kinh học, con người chỉ trực tiếp xử lý vật chất ở một vài kích thước nhất định và năng lượng ở vài bước sóng; phần còn lại được ta dựng thành mô hình tinh thần rồi đối chiếu với những mảnh bằng chứng nhỏ
  • Mô hình tinh thần mà toán học cung cấp rất hữu ích để hiểu những khoảng cách khổng lồ này, nhưng chỉ sự trừu tượng hóa thôi thì không đem lại cảm giác thỏa mãn
  • Câu “trong vũ trụ có nhiều thứ hơn những gì tâm trí chúng ta có thể tưởng tượng” thường được dùng để biện minh cho các thiết lập khoa học viễn tưởng như UFO hay siêu năng lực, nhưng khoảng không trống rỗng khổng lồ ngoài đời thực cũng vượt quá khả năng hiểu của con người
  • Bản đồ và phép so sánh không thể chứa đựng đầy đủ quy mô này

Ý nghĩa của những thứ nhỏ bé trong một vũ trụ gần như toàn là khoảng trống

  • Khoảng không trống rỗng thực sự có ở khắp nơi, chiếm khoảng 99,9999999999999999999958% vũ trụ đã biết
  • Nguyên tử cũng phần lớn là khoảng trống
  • Nếu trong bản đồ này đặt proton của nguyên tử hydro bằng kích thước Mặt Trời, sẽ cần thêm 11 bản đồ như thế này để biểu diễn khoảng cách trung bình tới electron
  • Một số lý thuyết nói rằng khoảng trống này chứa đầy năng lượng hoặc vật chất tối và không có khoảng trống thật sự, nhưng giả định rằng chỉ vật chất thông thường mới có ý nghĩa với con người vẫn tiếp tục
  • Có thể nói vũ trụ là “một lượng khổng lồ của chẳng có gì”
  • Câu hỏi còn lại là liệu vũ trụ đã biết trống 99,9999999999999999999958%, hay được lấp đầy 0,0000000000000000000042%
  • Sao, hành tinh và con người có thể trông như những hạt bụi trong một cõi hư vô đồng nhất
  • Nhưng nếu không có những chấm nhỏ ấy, ta cũng không thể đo khoảng trống trải dài giữa chúng, và cũng không có thực thể nào để đo nó
  • Càng có nhiều khoảng trống, những vật chất nhỏ bé không trống rỗng càng có thể trở nên có ý nghĩa hơn
    • Nếu bạn sắp chết đuối giữa đại dương, một mảnh gỗ trôi cũng trở nên vô cùng quan trọng
  • Nếu hàng nghìn tỷ ngôi sao và hành tinh nằm sát nhau, chúng đã không còn đặc biệt
  • Con người đồng thời nhỏ bé tầm thường và quan trọng một cách kỳ diệu
  • Việc bạn cảm nhận mạnh hơn sự choáng ngợp của khoảng trống hay tầm quan trọng của những thứ nhỏ bé phụ thuộc vào từng người và trạng thái hóa học trong não ở khoảnh khắc đó
  • Cấu trúc hiện tại của vũ trụ chứa đựng cả hai thái cực, và riêng việc tồn tại giữa khoảng không này đã là một điều đáng kinh ngạc

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2025-06-14
Các ý kiến trên Hacker News

  • Nhất định phải thử nhấn nút “c” ở góc dưới bên phải
    Ánh sáng chậm đến mức khó tin, và mọi thứ có cảm giác như nằm ngoài tầm với
    Có lẽ holodeck sẽ xuất hiện trước khi ta đến được một ngôi sao khác, và biết đâu như vậy cũng đã đủ

    • Tôi tự hỏi liệu ánh sáng thật sự chậm, hay do tốc độ trao đổi chất nhanh và thang đo vi mô của con người khiến cảm nhận thời gian của ta được chỉnh quá ngắn
      Người xưa từng hiểu lầm thực vật là những vật vô tri không phản ứng, nhưng thật ra thực vật chuyển động trên thang thời gian rộng hơn nên khó nhận ra nếu không quan sát kỹ
      Từ góc nhìn của một ngôi sao sống hàng tỷ năm, hệ sinh thái của thế giới và sự trôi dạt lục địa cũng có thể hiện rõ như cách con người thấy một con tàu di chuyển, và chuyến đi 14.000 năm có thể chỉ như ra cửa hàng 10 phút. Tất nhiên, đây là nói về mặt triết học
    • Trong mô hình này, thuyết tương đối hẹp không được phản ánh, nên ánh sáng mới trông cực kỳ chậm như vậy
      Thực tế, khi tiến gần tới tốc độ ánh sáng, do co Lorentz, điểm đến sẽ có vẻ bớt xa hơn, và về lý thuyết, theo thời gian riêng trong hệ quy chiếu của mình, bạn có thể đi đến bất cứ đâu trong vũ trụ trong một khoảng thời gian ngắn tùy ý
      Tất nhiên, chịu được gia tốc hay không lại là chuyện khác
    • Đúng, điểm đó hơi u ám
      Một vũ trụ khổng lồ ngoài sức tưởng tượng trải ra đầy cám dỗ trước mắt, nhưng lại có cảm giác hoàn toàn không thể với tới
    • Nếu du hành ở tốc độ tương đối tính, với bản thân bạn chuyến đi sẽ ngắn hơn rất nhiều so với những người ở lại Trái Đất
      Nếu có một tàu vũ trụ có thể liên tục gia tốc ở mức 1G, thì có thể đi đến rìa vũ trụ quan sát được trong chưa tới 50 năm thời gian chủ quan
      https://www.reddit.com/r/dataisbeautiful/comments/s4tbry/oc_...
    • Có lẽ ánh sáng nhanh đến phi lý, còn không gian vũ trụ chỉ đơn giản là cực kỳ rộng lớn. Tất cả đều tương đối mà ;)

  • Thích vì HTML/CSS rất đơn giản
    Cách làm là dùng position: absolute với giá trị left: cực lớn
    #saturn { position: absolute; left: 412397px; height: 34px; width: 65px; fill: #ffa043; }

    • Brave trên iOS bị crash
      Dù đó là một chiếc iPad mini khá mới có 12GB RAM, nhưng may là nó chưa crash cho đến khi tôi cố đóng tab
    • Cảm giác như đi một vòng rồi lại về điểm xuất phát
      px có lẽ cũng đi qua nhiều lớp trừu tượng hóa hơn ta tưởng
    • Những giá trị lớn như thế này có thể gây vấn đề trên IE
      Ý là nếu vẫn còn ai dùng và hỗ trợ nó

  • Nhiều năm trôi qua mà đây vẫn là một trải nghiệm đáng kinh ngạc, và có lẽ là ví dụ tận dụng cuộn ngang tốt nhất tôi từng thấy
    Trên HN cũng có nhiều bài đăng và thảo luận cũ
    https://hn.algolia.com/?q=if+moon+only+1+pixel

    • Thật sự xuất sắc
      Nhưng cái này cũng gây ấn tượng khá mạnh, và có lẽ được truyền cảm hứng từ trực quan hóa mặt trăng = 1 pixel
      https://hmijail.github.io/1-pixel-wealth/

  • Tự quảng bá hơi ngại, nhưng đây là một hệ Mặt Trời chính xác được làm trong 192 byte
    https://www.dwitter.net/d/26521
    Phần màu đỏ là Mặt Trời, 1 pixel là 1000km, 1 giây là 1000 giây
    Như thể nhìn mặt phẳng quỹ đạo bằng kính viễn vọng từ một thế giới xa xôi, về cơ bản là xem bằng phép chiếu trực giao, nên mọi thứ đều nằm trong màn hình. Quỹ đạo chính xác dựa trên khoảng cách quỹ đạo trung bình và chu kỳ quay quanh sao, còn thực tế thì có một chút nhiễu loạn

    • Tuyệt vời. Tò mò không biết nó hoạt động như thế nào

  • Đây là các liên kết liên quan. Còn cái nào khác không?
    If the moon were only 1 pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=39686916 - March 2024 (1 bình luận)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=32936581 - Sept 2022 (108 bình luận)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=27573172 - June 2021 (69 bình luận)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=21735528 - Dec 2019 (82 bình luận)
    If the Moon Were Only 1 Pixel – A tediously accurate map of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=13790954 - March 2017 (81 bình luận)
    If the Moon Were Only 1 Pixel – A tediously accurate map of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=13217129 - Dec 2016 (11 bình luận)
    If the Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=12038584 - July 2016 (4 bình luận)
    A Ridiculously large accurate scale model of the Solar System - https://news.ycombinator.com/item?id=10330303 - Oct 2015 (1 bình luận)
    If the moon were only 1 pixel: a scale model of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=7551423 - April 2014 (17 bình luận)
    If The Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=7341690 - March 2014 (178 bình luận)

  • Hồi tiểu học, từ rất lâu trước khi xem những thứ như thế này trên máy tính, có một cuộn nhựa thể hiện tuổi của Trái Đất
    Khi trải ra ở hành lang với hiện tại làm điểm bắt đầu, các thời kỳ lần lượt xuất hiện, và nguồn gốc loài người chỉ cách điểm bắt đầu vài feet
    Đến khoảng đầu kỷ Cambri thì đã chạm cuối hành lang, còn muốn đi tới lúc Trái Đất hình thành thì phải ra khỏi cửa và băng qua một sân vận động lớn

  • Thời xa xưa khi còn vọc POV-Ray, tôi từng thử vẽ các hành tinh trong Hệ Mặt Trời theo đúng tỉ lệ thực
    Có thể xem ở đây: https://github.com/susam/pov25#planets
    Một người bạn hỏi liệu có thể không đặt các hành tinh trên một mặt phẳng mà hiển thị chúng trên quỹ đạo không; tất nhiên là có. Nhưng đây là ray tracing, và khi nhìn từ Trái Đất bằng mắt người, các hành tinh thực ra chỉ như những chấm nhỏ
    Nếu hiển thị bằng phép chiếu phối cảnh mà vẫn giữ quỹ đạo và tỉ lệ thực, chỉ có một hành tinh có thể được render đủ lớn để trông thú vị về mặt thị giác, còn phần còn lại sẽ là những chấm nhỏ. Tôi không muốn dùng phép chiếu trực giao, vì đó không phải cách chúng ta thật sự nhìn vũ trụ
    Những trang tương tác như bài gốc vượt qua giới hạn của ảnh tĩnh, truyền tải rất tốt cả kích thước các hành tinh lẫn khoảng cách khổng lồ giữa chúng

    • Nếu muốn ray trace các hành tinh theo quỹ đạo và tỉ lệ thực, dù dùng phép chiếu phối cảnh hay trực giao, có cần dùng độ chính xác kép không?
      Tỉ lệ giữa khoảng cách từ Hải Vương tinh đến Mặt Trời và bán kính của nó gần 2 triệu, nên nếu đặt Mặt Trời ở gốc tọa độ, do làm tròn fp32 có lẽ Hải Vương tinh sẽ trông như vài hình vuông
      Tôi cũng tò mò còn khó khăn nào khác không, và có khi hôm nay sẽ thử làm cho vui

  • Nút bật/tắt tốc độ ánh sáng truyền tải rất mạnh cảm giác trống rỗng của vũ trụ
    Tôi biết Trái Đất cách Mặt Trời khoảng 8 phút ánh sáng, nhưng việc ngồi chờ 8 phút để thấy vài pixel xuất hiện khi cuộn ra xa Mặt Trời lại là một cảm giác hoàn toàn khác

    • Với bộ não khỉ, tốc độ ánh sáng về cơ bản là vô hạn, nên ngay cả điều này cũng không thật sự cho cảm giác quá chân thực

  • Trên khắp thế giới có rất nhiều mô hình vật lý Hệ Mặt Trời theo đúng tỉ lệ kích thước, nhiều mô hình có thể đi bộ tham quan và cũng có những mô hình có thể xem bằng xe đạp: https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System_model
    Tôi đã xem vài nơi; Planet Trek ở Wisconsin có biển chỉ dẫn chất lượng tốt và rất hợp để đi xe đạp xem. Mặt Trời nằm ở trung tâm thành phố, Mặt Trăng có kích thước bằng hạt đào, còn Sao Diêm Vương ở cách đó khoảng 20 dặm

    • Với người lười thì có một mô hình tỉ lệ 1:1 ngay dưới chân

  • Tôi đã thấy vô số phép ví von để giải thích kích thước vũ trụ, nhưng cái này thật sự khác biệt
    Đặc biệt ấn tượng là phần khiến tốc độ ánh sáng có cảm giác chậm đến sốt ruột