Wenn der Mond 1 Pixel wäre: ein langweilig genaues Modell des Sonnensystems (2014)

 (joshworth.com)
2 Punkte von GN⁺ 2025-06-14 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Wenn man das Sonnensystem zeichnet, indem man den Mond auf 1 Pixel verkleinert, nimmt der leere Raum zwischen den Planeten den größten Teil der Karte ein, nicht die Planeten selbst
  • Selbst die Strecke von der Erde zum Mars dauert mit einem Raumschiff etwa 7 Monate; um die wache Zeit zu füllen, bräuchte man rund 2.000 Spielfilme
  • Von der Erde bis zum Jupiter würde man selbst mit dem Auto bei 75 Meilen pro Stunde mehr als 500 Jahre brauchen; auch New Horizons, 2006 gestartet, brauchte 13 Monate bis zum Jupiter
  • Um die gesamte maßstabsgetreue Karte auf einen Blick zu sehen, wären mehrere Bildschirme nötig; bei einem Ausdruck mit 300 ppi wäre die Erde nicht sichtbar, und das Papier müsste 475 Fuß breit sein
  • Die Tatsache, dass etwa 99,9999999999999999999958 % des bekannten Universums nahezu leerer Raum sind, lässt die Existenz kleiner Dinge wie Sterne, Planeten und Menschen noch fremder und wichtiger erscheinen

Die Größe des Sonnensystems, sichtbar gemacht mit einem 1-Pixel-Mond

  • Dieses Modell setzt den Mond auf eine Größe von 1 Pixel und platziert die Himmelskörper und Entfernungen des Sonnensystems maßstabsgetreu
  • Die Karte beginnt bei der Sonne und führt weiter zu Merkur, Venus, Erde, Mond, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto
    • Bei der Erde steht „You Are Here“
    • Bei Pluto steht „we still love you“
    • Um Jupiter herum sind Io, Europa, Ganymede und Callisto eingezeichnet
    • Um Saturn herum ist Titan eingezeichnet
  • Schon zu Beginn legt man rund 10 Millionen km, also 6.213.710 Meilen, zurück und bekommt ein Gefühl dafür, wie leer das Sonnensystem ist
  • Bis zum nächsten Planeten folgen immer wieder lange Leerstrecken, sodass man zuerst die Wucht der Entfernungen spürt, bevor die Planeten selbst auffallen

Vergleiche, die Entfernungen und Zeit greifbar machen

  • Die Strecke von der Erde zum Mars entspricht einer Reise von etwa 7 Monaten mit einem Raumschiff
    • Um diese wache Zeit zu füllen, bräuchte man rund 2.000 Spielfilme
  • Jupiter ist mehr als dreimal so weit entfernt wie die gerade zurückgelegte Strecke
  • Auch im Bereich des Asteroidengürtels sind die Asteroiden zu klein, um auf dieser Karte sichtbar zu sein
  • Würde man von der Erde zum Jupiter mit dem Auto reisen, bräuchte man selbst bei 75 Meilen pro Stunde mehr als 500 Jahre
  • Die Entfernungen zwischen Planeten sind Durchschnittswerte; die tatsächlichen Abstände ändern sich je nach Position auf ihren Umlaufbahnen um die Sonne
  • Mit guter Reiseplanung kann man sich zwischen Planeten vergleichsweise schnell bewegen
    • Die 2006 gestartete Raumsonde New Horizons brauchte 13 Monate bis zum Jupiter
    • Auf der Karte bewegt man sich per Scrollen und kommt daher deutlich schneller an als in echten 13 Monaten
  • Bis man in die Nähe des Jupiter gelangt, taucht wiederholt die Formulierung auf, man sei „jetzt schon ziemlich nah“; tatsächlich bleibt aber immer noch eine große Entfernung
  • An einer Stelle erscheint der Hinweis, dass man 1 Milliarde km überschritten hat

Der eigentliche Grund, warum maßstabsgetreue Karten schwierig sind

  • Der Grund, warum es so schwierig ist, eine Karte des Sonnensystems maßstabsgetreu zu zeichnen, liegt nicht im Zeichnen der Planeten, sondern im Zeichnen des leeren Raums zwischen ihnen
  • Übliche Darstellungen des Sonnensystems lassen oft gerade den wichtigsten Teil weg: den Raum selbst
  • Menschen haben Schwierigkeiten, direkt mit riesigen Zahlen umzugehen, etwa dem Alter der Erde, der Anzahl der Schneeflocken in Sibirien oder der Staatsverschuldung
  • Wir verkleinern sie auf nachvollziehbare Größen oder schaffen Vergleiche, um große Zahlen zu erklären, doch auch solche Vergleiche funktionieren nicht vollständig
  • Um diese gesamte Karte auf einmal zu sehen, müsste man mehrere Bildschirme nebeneinanderstellen
  • Bei einem Ausdruck mit einem Drucker in 300 Pixeln pro Zoll:

    • wäre die Erde nicht sichtbar

      • Das Papier müsste 475 Fuß breit sein
      • 475 Fuß entsprechen etwa 1,5 American-Football-Feldern

Der leere Raum, den menschliche Sinne übersehen

  • In gewaltigen Zeit- und Raumdimensionen kann vieles geschehen
    • Ein Wassertropfen kann eine Schlucht formen
    • Eine Amöbe kann zu einem Delfin werden
    • Ein Stern kann in sich selbst kollabieren
  • Nichtssein lässt sich leicht ignorieren, weil es keinen Gedanken gibt, den man im Kopf festhalten kann
  • Sobald leerer Raum zu einer direkt greifbaren Metapher wird, ist er nicht mehr Nichts; deshalb ist es schwierig, eine passende Metapher für ihn selbst zu finden
  • Ohne kleine Bezugspunkte wie Sterne und Planeten ist der Mensch von einem Raum umgeben, für dessen Verständnis er nicht gemacht ist
  • Wenn man zu lange in einem Isolationstank bleibt, erzeugt das Gehirn Dinge, die nicht da sind, und man erlebt etwas, das man weder sehen noch hören kann
  • Das menschliche Gehirn ist nicht dafür gemacht, „Leere“ zu verarbeiten
  • Neurologisch gesehen geht der Mensch nur direkt mit Materie bestimmter Größenordnungen und Energie einiger Wellenlängen um; für den Rest baut er mentale Modelle und gleicht sie mit kleinen Beweisstücken ab
  • Die mentalen Modelle, die Mathematik liefert, sind äußerst nützlich, um solche riesigen Entfernungen zu verstehen, doch reine Abstraktion ist nicht befriedigend
  • Die Aussage „Im Universum gibt es mehr, als unser Geist sich vorstellen kann“ wird oft genutzt, um Science-Fiction-Elemente wie UFOs oder übersinnliche Kräfte zu rechtfertigen; doch auch der tatsächlich riesige leere Raum übersteigt das menschliche Verständnis
  • Karten und Vergleiche können solche Maßstäbe nicht ausreichend erfassen

Die Bedeutung des Kleinen in einem fast völlig leeren Universum

  • Leerer Raum ist tatsächlich überall und macht etwa 99,9999999999999999999958 % des bekannten Universums aus
  • Auch Atome bestehen größtenteils aus leerem Raum
  • Wenn man in dieser Karte das Proton eines Wasserstoffatoms auf die Größe der Sonne setzen würde, bräuchte man 11 weitere solcher Karten, um die durchschnittliche Entfernung bis zum Elektron zu zeigen
  • Einige Theorien sagen, dieser leere Raum sei mit Energie oder dunkler Materie gefüllt und es gebe keinen wirklich leeren Raum; dennoch bleibt die Annahme bestehen, dass nur gewöhnliche Materie für den Menschen Bedeutung hat
  • Man kann das Universum als „eine unfassbar große Menge an Nichts“ beschreiben
  • Es bleibt die Frage, ob das bekannte Universum zu 99,9999999999999999999958 % leer oder zu 0,0000000000000000000042 % gefüllt ist
  • Sterne, Planeten und Menschen können wie Staubkörnchen in einem gleichförmigen Nichts erscheinen
  • Doch ohne kleine Punkte könnte man den leeren Raum dazwischen nicht messen, und es gäbe auch niemanden, der ihn misst
  • Je mehr leerer Raum es gibt, desto mehr Bedeutung können die kleinen Dinge haben, die nicht leer sind
    • Wenn man mitten im Ozean zu ertrinken droht, ist selbst ein treibendes Stück Holz äußerst wichtig
  • Wenn Billionen von Sternen und Planeten dicht an dicht gepackt wären, wären sie nichts Besonderes
  • Der Mensch ist zugleich verschwindend klein und auf wundersame Weise wichtig
  • Ob man die Überwältigung durch den leeren Raum oder die Bedeutung des Kleinen stärker empfindet, hängt von der jeweiligen Person und der aktuellen Chemie ihres Gehirns ab
  • Die gegenwärtige Struktur des Universums enthält beide Extreme, und allein die Tatsache, mitten in dieser Leere zu existieren, ist erstaunlich

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2025-06-14
Hacker-News-Kommentare

  • Man muss unbedingt auf den „c“-Button unten rechts klicken
    Licht ist kaum zu glauben langsam, und alles fühlt sich an, als läge es außerhalb jeder Reichweite
    Bevor wir einen anderen Stern erreichen, wird es wahrscheinlich zuerst das Holodeck geben, und vielleicht reicht das ja schon

    • Ist Licht langsam, oder ist unsere Zeitwahrnehmung nur wegen des schnellen menschlichen Stoffwechsels und unserer winzigen Größenordnung so kurz geeicht?
      Früher hielten Menschen Pflanzen fälschlich für reaktionslose unbelebte Dinge, aber tatsächlich bewegen sie sich einfach auf einer größeren Zeitskala und sind ohne sorgfältige Beobachtung nur schwer wahrzunehmen
      Aus der Perspektive eines Sterns, der Milliarden Jahre lebt, könnten die Ökologie der Welt und die Kontinentaldrift ebenso deutlich sein wie für Menschen ein fahrendes Schiff, und eine Reise von 14.000 Jahren könnte sich anfühlen wie 10 Minuten zum Laden und zurück. Zumindest philosophisch gesehen
    • In diesem Modell wird die Spezielle Relativitätstheorie nicht berücksichtigt, deshalb wirkt Licht nur so extrem langsam
      Tatsächlich erscheint das Ziel bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit wegen der Lorentz-Kontraktion weniger weit entfernt, und theoretisch könnte man in der Eigenzeit des eigenen Bezugssystems jeden Ort im Universum in beliebig kurzer Zeit erreichen
      Ob man die Beschleunigung aushalten würde, ist natürlich eine andere Frage
    • Stimmt, genau das ist ein bisschen deprimierend
      Das unvorstellbar riesige Universum breitet sich verlockend direkt vor einem aus, fühlt sich aber völlig unerreichbar an
    • Bei Reisen mit relativistischen Geschwindigkeiten erscheint die Reise für einen selbst viel kürzer als für die Menschen, die auf der Erde geblieben sind
      Wenn es ein Raumschiff gäbe, das dauerhaft mit 1G beschleunigen kann, könnte man den Rand des beobachtbaren Universums in weniger als 50 Jahren subjektiver Zeit erreichen
      https://www.reddit.com/r/dataisbeautiful/comments/s4tbry/oc_...
    • Vielleicht ist Licht absurd schnell und der Weltraum einfach nur unvorstellbar groß. Alles ist relativ ;)

  • Mir gefällt, wie simpel das HTML/CSS ist
    Es funktioniert einfach über position: absolute mit riesigen left:-Werten
    #saturn { position: absolute; left: 412397px; height: 34px; width: 65px; fill: #ffa043; }

    • Brave auf iOS ist abgestürzt
      Es war ein relativ neues iPad mini mit 12 GB RAM, und zum Glück ist es erst abgestürzt, als ich den Tab schließen wollte
    • Irgendwie fühlt es sich an, als wäre man einmal im Kreis gelaufen und wieder am Ausgangspunkt angekommen
      Selbst px dürfte durch mehr Abstraktion gehen, als man denkt
    • So große Werte könnten in IE Probleme verursachen
      Falls das überhaupt noch jemand nutzt und unterstützt

  • Auch nach Jahren ist es immer noch ein erstaunliches Erlebnis und vielleicht die beste Nutzung von horizontalem Scrollen, die ich bisher gesehen habe
    Es gibt auch auf HN viele frühere Diskussionen und Einträge dazu
    https://hn.algolia.com/?q=if+moon+only+1+pixel

  • Schamlose Eigenwerbung, aber hier ist ein korrektes Sonnensystem in 192 Bytes
    https://www.dwitter.net/d/26521
    Der rote Bereich ist die Sonne, 1 Pixel sind 1000 km, und 1 Sekunde sind 1000 Sekunden
    Es ist sozusagen eine orthografische Projektion, als würde man die Bahnebene aus einer fernen Welt mit einem Teleskop betrachten, deshalb passt alles auf den Bildschirm. Die Umlaufbahnen sind auf Basis der mittleren Bahndistanz und der siderischen Periode korrekt, auch wenn es in Wirklichkeit leichte Störungen gibt

    • Beeindruckend. Ich würde gern verstehen, wie das funktioniert

  • Das sind verwandte Links. Gibt es noch weitere?
    If the moon were only 1 pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=39686916 - März 2024 (1 Kommentar)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=32936581 - Sept. 2022 (108 Kommentare)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=27573172 - Juni 2021 (69 Kommentare)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=21735528 - Dez. 2019 (82 Kommentare)
    If the Moon Were Only 1 Pixel – A tediously accurate map of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=13790954 - März 2017 (81 Kommentare)
    If the Moon Were Only 1 Pixel – A tediously accurate map of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=13217129 - Dez. 2016 (11 Kommentare)
    If the Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=12038584 - Juli 2016 (4 Kommentare)
    A Ridiculously large accurate scale model of the Solar System - https://news.ycombinator.com/item?id=10330303 - Okt. 2015 (1 Kommentar)
    If the moon were only 1 pixel: a scale model of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=7551423 - April 2014 (17 Kommentare)
    If The Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=7341690 - März 2014 (178 Kommentare)

  • In der Grundschule, lange bevor man so etwas am Computer sehen konnte, gab es eine Vinylrolle, die das Alter der Erde darstellte
    Wenn man sie im Flur vom Startpunkt „Gegenwart“ aus ausrollte, erschienen nacheinander die verschiedenen Zeitalter, und der Ursprung der Menschheit lag nur ein paar Fuß vom Startpunkt entfernt
    Beim Beginn des Kambriums erreichte man ungefähr das Ende des Flurs, und um bis zur Entstehung der Erde zu kommen, musste man durch die Tür hinaus und über den großen Sportplatz gehen

  • Vor langer Zeit, als ich mit POV-Ray herumspielte, habe ich die Planeten des Sonnensystems einmal in ihren echten Größenverhältnissen gezeichnet
    Hier zu sehen: https://github.com/susam/pov25#planets
    Ein Freund fragte, ob ich die Planeten nicht statt flach auf einer Ebene entlang ihrer Umlaufbahnen zeigen könnte; natürlich geht das. Aber das ist Raytracing, und vom Blickpunkt der menschlichen Augen auf der Erde erscheinen Planeten in Wirklichkeit als winzige Punkte
    Wenn man sie mit Perspektivprojektion bei echten Umlaufbahnen und Maßstäben darstellt, gibt es nur einen Planeten, den man groß genug rendern kann, damit er visuell interessant ist, und der Rest sind kleine Punkte. Eine orthografische Projektion wollte ich nicht verwenden, weil wir das Universum nicht so tatsächlich sehen
    Eine interaktive Seite wie im Originalbeitrag überwindet die Grenzen eines statischen Bildes und vermittelt sowohl die Größe der Planeten als auch die gewaltigen Entfernungen zwischen ihnen hervorragend

    • Braucht man beim Raytracing von Planeten mit echten Umlaufbahnen und Maßstäben, egal ob mit Perspektivprojektion oder orthografischer Projektion, double precision?
      Das Verhältnis aus Neptuns Sonnenabstand und Radius ist fast 2 Millionen, also würde Neptun bei der Sonne im Ursprung wegen fp32-Rundung vermutlich wie ein paar Rechtecke aussehen
      Ich frage mich, ob es noch andere Schwierigkeiten gibt, und vielleicht probiere ich es heute aus Spaß einmal aus

  • Der Lichtgeschwindigkeit-Umschalter vermittelt dieses Gefühl der Leere des Alls unglaublich stark
    Ich wusste zwar, dass die Erde etwa 8 Lichtminuten von der Sonne entfernt ist, aber beim Scrollen weg von der Sonne acht Minuten lang darauf zu warten, dass ein paar Pixel auftauchen, ist noch einmal etwas ganz anderes

    • Für das Affenhirn ist die Lichtgeschwindigkeit praktisch unendlich, deshalb fühlt sich selbst das noch nicht wirklich anschaulich an

  • Überall auf der Welt gibt es physische Modelle des Sonnensystems im echten Maßstab, viele davon begehbar und einige auch per Fahrrad erfahrbar: https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System_model
    Ich habe einige davon gesehen; Planet Trek in Wisconsin ist gut ausgeschildert und lässt sich gut mit dem Fahrrad erkunden. Die Sonne steht im Stadtzentrum, der Mond ist so groß wie ein Pfirsichkern, und Pluto ist etwa 20 Meilen entfernt

    • Für Faule gibt es unter den eigenen Füßen ein 1:1-Maßstabsmodell

  • Ich habe unzählige Vergleiche gesehen, die die Größe des Universums erklären sollen, aber das hier war wirklich anders
    Besonders eindrucksvoll war der Teil, in dem sich die Lichtgeschwindigkeit frustrierend langsam anfühlt