Vyberme sa autom na cestu vesmírom. Športiakom budeme cestovať konštantnou rýchlosťou 200 kilometrov za hodinu.
Obvod Zeme pozdĺž rovníka je 40-tisíc kilometrov. Keby sme postavili diaľnicu obopínajúcu Zem na úrovni rovníka, naším športiakom by sme jeden okruh prešli za 200 hodín. To je cesta trvajúca bez prestávky 8 dní a 8 hodín.
Mesiac je od Zeme vzdialený takmer 400-tisíc kilometrov, čo je desaťkrát viac ako obvod Zeme. V prípade, že by sme chceli znázorniť Zem a Mesiac v skutočnej mierke veľkostí a vzdialenosti, Zem ako basketbalovú loptu a Mesiac ako tenisovú loptičku by sme museli umiestniť 7 metrov od seba. A keby sme postavili diaľnicu z Bratislavy na Mesiac, autom by sme tam dorazili po 80 dňoch neustálej jazdy – mohla by z toho vzniknúť verneovka s názvom Cesta autom na Mesiac za 80 dní.
Rýchlosťou svetla
Je zrejmé, že auto začína byť na cestovanie vesmírom pomalé. Presedlajme na svetlo! Jeho rýchlosť je približne 300-tisíc kilometrov za sekundu, vďaka čomu prekoná vzdialenosť Zem – Mesiac za 1,28 sekundy. Dá sa povedať, že Mesiac vidíme na oblohe s takýmto drobným oneskorením. Rýchlosť svetla si teraz môžeme prekonvertovať na rýchlosť nášho športového auta. Vzdialenosť, ktorú svetlo prekoná za 1 sekundu, by sme autom precestovali za 60 dní.
Zem je od Slnka vzdialená približne 8 svetelných minút (499 svetelných sekúnd). Táto vzdialenosť sa nazýva aj jedna astronomická jednotka (astronomical unit, AU). V menej praktických jednotkách je to 150 miliónov kilometrov, čiže 85 rokov trvajúca cesta autom. Vzdialenosti v našej slnečnej sústave sú však omnoho väčšie. Zo Slnka až k trpasličej planéte Pluto by to autom trvalo 3 371 rokov.
Plutom sa naša slnečná sústava nekončí, hranica tzv. heliosféry, kde ešte panuje vplyv Slnka, je asi trikrát ďalej. A za ňou sa začína medzihviezdny priestor, neuveriteľné vzdialenosti takmer ničoho, až znovu narazíme na ďalšiu hviezdu. Naším najbližším susedom je Proxima Centauri vzdialená viac ako 4 svetelné roky. Svetelný rok je vzdialenosť, ktorú svetlo prejde za toto obdobie. Jeden svetelný rok predstavuje zhruba 9 500 000 000 000 kilometrov. Autom by sme teda zo Zeme
k Proxima Centauri cestovali 21,6 milióna rokov. A to sme stále na začiatku…
Naša Galaxia má priemer od 100-tisíc do 180-tisíc svetelných rokov. Spomínaná vzdialenosť od nás k najbližšej hviezde je na ktorejkoľvek vizualizácii našej Galaxie menšia ako desatina milimetra.
Medzigalaktická cesta
Podľa odhadov je v pozorovateľnom vesmíre 100 miliárd galaxií. Naša sa nachádza v lokálnej kope galaxií, ktorá má priemer asi 10 miliónov svetelných rokov. Tá je súčasťou superkopy Virgo s priemerom 110 miliónov svetelných rokov a takýchto kôp je na 10 miliónov.
Tieto enormné vzdialenosti je možné odmerať aj pomocou Pytagorovej vety. Keď sa napríklad na planétu Mars pozeráme súčasne z dvoch miest, ktoré sú od seba dostatočne vzdialené, hviezdna obloha v okolí Marsu bude z každého miesta mierne iná. Je to dôsledkom javu známeho ako paralaxa, ktorý možno pozorovať aj pozeraním sa na palec vystretej ruky zvlášť ľavým a pravým okom. Predmety skryté za palcom budú pre každé oko rôzne.
Vzdialenosti hviezd v našej Galaxii môžeme rovnakou metódou merať vďaka paralaxe dvoch fotografií hviezdy zhotovených v zime a v lete, keď sa bude Zem nachádzať na opačnej strane svojej obežnej dráhy. Vzdialenosti galaxií sa merajú vďaka veľmi presným odhadom žiarivosti pulzujúcich hviezd a ešte väčšie vzdialenosti vďaka známym parametrom výbuchu supernovy typu Ia, ktorý sa v galaxiách vyskytuje veľmi často.
Vplyvom rozpínania sa vesmíru dovidíme iba po istú hranicu, z ktorej k nám už stihlo priletieť svetlo. Tá vyznačuje tzv. pozorovateľný vesmír, ktorý má priemer 93 miliárd svetelných rokov. To je 5 881 420 168 840 000 astronomických jednotiek a naozaj dlhý výlet autom.
Text a vizualizácie Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Videá autora nájdete na YouTube kanáli bit.ly/ToAkoPreco