Пространственная шкала
При попытке представить взаимное расположение астрономических объектов интуиция не поможет. Астрономические объекты могут иметь огромные размеры, но расстояния между ними несоизмеримо огромней. Трудно выбрать масштаб, в котором можно видеть и объекты, и растояния между ними. Давайте рассмотрим Солнечную систему так, чтобы можно было различить ее составляющие.
В масштабе 1:300 000 000 Земля будет шариком в 4 см диаметром, вся Солнечная система - 20 км в поперечнике - размером с небольшой город. Обратите внимание, насколько пусто пространство; этот маленький город содержит звезду размером с автобус в центре, девять планет (не больше, чем воллейбольный мяч), астероиды и метеоры, которые не были бы больше, чем пылинки, и ничего больше.
Но мы только начинаем. В масштабе 1:300 000 000 ближайшие звезды находятся на расстоянии 30 000 км или более. Другими словами, если каждая Солнечная система является "городом", пространство настолько пусто, что поверхность Земли будет содержать только один город.
Выбранный нами масштаб не является произвольным. В этой модели скорость также уменьшается во столько же раз. Свет, который движется так быстро в повседневной жизни, что его отправление и прибытие невозможно отличить, замедляется до управляемого 1 метра в секунду, быстрой скорости ходьбы. Восемь минут занимает прогулка от Земли до Солнца, а пять часов - прогулка по Солнечной системе. Но если вы отправитесь к ближайшей звезде со скоростью света, это это заняло бы несколько лет. Мы видим солнце, как оно было восемь минут назад, Плутон, какой он был пять часов назад, и ближайшие звезды, как они были несколько лет назад. Нет смысла спрашивать, что такое Вселенная "сейчас", потому что свет - это самый быстрый посланник, которого мы знаем. Кроме того, мы ограничены в нашем видении скоростью света, только в состоянии видеть области, из которых свет смог достичь нас в эпоху Вселенной.
Такой масштаб не дает увидеть большую часть Вселенной, поэтому возьмем масштаб 1: 1019. Солнце уменьшается до размера атома, а другие звезды уменьшаются до микроскопических размеров. Типичное расстояние между ими 3 мм. Млечный путь - это извилистая спираль звезд около 30 м в поперечнике; Размер большого дома. В этом "доме" 400 миллиардов звезд. Ближайший дом находится в километре. Теперь мы можем визуализировать внегалактическую вселенную, где галактики размером с дом, каждая из которых содержит миллиарды звезд, разбросаны по обширному ландшафту с разделением деревень сельскохозяйственных угодий на великих равнинах.
В этой аналогии наблюдаемая Вселенная имеет размер Земли. Но здесь аналогия ломается. В нашей Вселенной мы не видим содержимого Вселенной, представленного нам в эволюции во времени. Мы видим внешний край Млечного Пути, каким он был 20 000 лет назад. Например, если мы когда-либо получали сигнал от цивилизации на дальней стороне галактики, она, возможно, уже вымерла к тому времени, когда мы можем ответить. Мы видим ближайшие галактики, какие они были 3 или 4 миллиона лет назад, и самые далекие галактики, какие они были 11 или 12 миллиардов лет назад. Есть области Вселенной, которые мы еще не видели, а некоторые мы никогда не увидим. Мы ограничены временем, а не пространством.
Временная шкала
Другая масштабная модель показывает наше место в космическом времени. Давайте сжимать время в 50 тысяч триллионов или 5 х 1016 раз. Это масштабирование также не является произвольным; оно сокращает 13,8 миллиарда лет с момента Большого Взрыва до календарного года.
В Новый Год создаются все время и пространство, материя и энергия. К концу февраля формируется Млечный Путь. Поколения звезд рождаются и умирают весной и летом. Млечный Путь поглощает несколько своих более малых товарищей и вращается один раз каждую неделю. В начале сентября рядом со спиральным рукавом Ориона в пыльный звездный яслях образуется звезда среднего размера, газовое облако которой сколлапсировало в результате смерти соседнего сверхгиганта. Два дня спустя девять скалистых тел образовались из пыли, кружащейся вокруг младенческого Солнца. Одна из них - наша Земля.
В течение одной или двух недель свежеиспеченная планета оживает. Микробы распространяются по всей повырхности планеты и глубоко в ее океаны. Солнце преобразует водород в гелий и посылает устойчивый поток согревающих фотонов в космос. Несколько раз в неделю, через случайные промежутки времени, огромные камни врезаются в планету и провоцируют хаос. Многие организмы вымирают, но остальные приспосабливаются и эволюционируют. В октябре жизнь изобретает новый способ использовать солнечную энергию и атмосфера начинает заполнять с кислородом.
В середине декабря ритм жизни начинает набирать обороты. После нескольких месяцев без организмов больше, чем кулак, новые существа размножаются в океанах. Одни переходят на сушу, другие учатся летать. К Рождеству динозавры правят лесами и болотами пышной планеты. В течение трех часов до полуночи в новогоднюю ночь появляются впервые гоминиды. Они являются потомками млекопитающих, которые успешно выжили после огромного метеоритного удара несколькими днями ранее. К двадцати секундам до полуночи гоминиды эволюционировали, чтобы быть такими же, как мы; они изобретают инструменты и сельское хозяйство и строят первые города. Революция Коперника происходит за одну секунду до полуночи.
Мы живем на пороге огромных изменений. Все чудеса современного мира - компьютеры, телевидение, космические путешествия, генетика, Интернет - появились на последней десятой секунды космического года. Стремительный темп технологических изменений не позволяет уверенно прогнозировать будущее. Зная свою ничтожность во времени и пространстве, мы должны испытывать трепет от нашего огромного потенциала как сознательного вида. Если мы не одиноки в этих возможностях, Вселенная должна быть очень, очень интересным местом.
