만약 달이 1픽셀이라면: 지루할 정도로 정확한 태양계 모델 (2014)

 (joshworth.com)
2P by GN⁺ | ★ favorite | 댓글 1개
  • 달을 1픽셀로 축소해 태양계를 그리면, 행성보다 행성 사이의 빈 공간이 지도의 대부분을 차지함
  • 지구에서 화성까지도 우주선으로 약 7개월 걸리는 거리이며, 깨어 있는 시간을 채우려면 장편 영화 약 2,000편이 필요함
  • 지구에서 목성까지는 자동차로 시속 75마일을 달려도 500년 넘게 걸리고, 2006년 발사된 New Horizons도 목성까지 13개월이 걸림
  • 전체 축척 지도를 한눈에 보려면 여러 화면이 필요하고, 300ppi 프린터로 출력하면 지구는 보이지 않으며 종이 폭은 475피트에 달함
  • 알려진 우주의 약 99.9999999999999999999958% 가 빈 공간에 가깝다는 사실은, 별·행성·사람 같은 작은 물질의 존재를 더 낯설고 중요하게 만듦

1픽셀 달로 드러나는 태양계의 크기

  • 이 모델은 달을 1픽셀 크기로 놓고 태양계 천체와 거리를 축척에 맞춰 배치함
  • 지도는 태양에서 시작해 수성, 금성, 지구, 달, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성으로 이어짐
    • 지구에는 “You Are Here”가 붙어 있음
    • 명왕성에는 “we still love you”라는 문구가 붙어 있음
    • 목성 주변에는 Io, Europa, Ganymede, Callisto가 표시됨
    • 토성 주변에는 Titan이 표시됨
  • 초반부부터 약 1,000만 km, 즉 6,213,710마일을 지나며 태양계가 얼마나 비어 있는지 체감하게 함
  • 다음 행성에 닿기 전까지 긴 공백 구간이 계속 이어져, 행성 자체보다 거리의 압도감이 먼저 느껴짐

거리와 시간을 체감시키는 비유

  • 지구에서 화성까지 가는 거리는 우주선으로 약 7개월 걸리는 수준임
    • 이 시간을 깨어 있는 동안 채우려면 장편 영화 약 2,000편이 필요함
  • 목성은 방금 이동한 거리보다 3배 이상 더 멀리 있음
  • 소행성대 구간에서도 소행성들은 너무 작아 이 지도에는 나타나지 않음
  • 지구에서 목성까지 자동차 여행을 한다면, 시속 75마일로 달려도 500년 넘게 걸림
  • 행성 사이 거리는 평균값이며, 실제 거리는 두 행성이 태양 주위를 도는 궤도 위치에 따라 달라짐
  • 여행 계획을 잘 세우면 행성 사이를 상대적으로 빠르게 이동할 수 있음
    • 2006년 발사된 New Horizons 우주선은 목성까지 13개월이 걸림
    • 지도에서는 스크롤로 이동하므로 실제 13개월보다 훨씬 빨리 도달함
  • 목성 근처에 닿기 전까지 “이제 꽤 가까워졌다”는 표현이 반복되지만, 실제로는 여전히 큰 거리가 남아 있음
  • 어느 지점에서는 10억 km를 넘었다는 문구가 등장함

축척 지도가 어려운 진짜 이유

  • 태양계 지도를 축척대로 그리기 어려운 이유는 행성을 그리는 일이 아니라, 행성 사이의 빈 공간을 그리는 일임
  • 일반적인 태양계 도표는 가장 중요한 부분인 공간 자체를 생략하는 경우가 많음
  • 사람은 지구의 나이, 시베리아의 눈송이 수, 국가 부채처럼 거대한 수를 직접 다루기 어려워함
  • 이해 가능한 크기로 줄이거나 큰 수를 설명하기 위한 비유를 만들지만, 그런 비유도 충분히 작동하지 않음
  • 이 지도 전체를 한 번에 보려면 여러 개의 화면을 나란히 놓아야 함
  • 300픽셀/인치 품질의 프린터로 출력하면:

    • 지구는 보이지 않음

      • 종이 폭은 475피트가 필요함
      • 475피트는 약 1.5개 미식축구장 길이에 해당함

인간의 감각이 놓치는 빈 공간

  • 거대한 시간과 공간 안에서는 많은 일이 일어날 수 있음
    • 물 한 방울이 협곡을 깎을 수 있음
    • 아메바가 돌고래가 될 수 있음
    • 별이 자기 자신에게 붕괴할 수 있음
  • 아무것도 없음은 머릿속에 담을 수 있는 생각이 없어서 쉽게 무시됨
  • 빈 공간은 직접 만질 수 있는 비유가 되는 순간 더 이상 무(無) 가 아니므로, 그 자체에 맞는 비유를 찾기 어려움
  • 별과 행성 같은 작은 기준점이 없으면, 인간은 이해하도록 만들어지지 않은 공간에 둘러싸이게 됨
  • 감각 차단 탱크에 너무 오래 있으면 뇌가 없는 것을 만들어내고, 보이지 않거나 들리지 않는 것을 경험하게 됨
  • 인간의 뇌는 “비어 있음”을 다루도록 만들어져 있지 않음
  • 신경학적으로 인간은 특정 크기의 물질과 몇 가지 파장의 에너지만 직접 다루며, 나머지는 정신적 모델을 만들고 작은 증거 조각과 맞춰봄
  • 수학이 제공하는 정신적 모델은 이런 거대한 거리를 이해하는 데 매우 유용하지만, 추상화만으로는 만족스럽지 않음
  • “우리 마음이 상상할 수 있는 것보다 우주에는 더 많은 것이 있다”는 말은 흔히 공상과학의 UFO나 초능력 같은 설정을 정당화하는 데 쓰이지만, 실제의 거대한 빈 공간도 인간의 이해를 넘어섬
  • 지도와 비유는 이런 스케일을 충분히 담아내지 못함

거의 전부가 빈 우주에서 작은 것의 의미

  • 빈 공간은 실제로 어디에나 있으며, 알려진 우주의 약 99.9999999999999999999958% 에 해당함
  • 원자도 대부분 빈 공간임
  • 이 지도에서 수소 원자의 양성자를 태양 크기로 놓으면, 전자까지의 평균 거리를 보여주기 위해 이런 지도 11개가 더 필요함
  • 일부 이론은 이 빈 공간이 에너지나 암흑물질로 차 있으며 진정한 빈 공간은 없다고 말하지만, 보통 물질만이 인간에게 의미를 가진다는 전제가 이어짐
  • 우주는 “엄청나게 많은 아무것도 없음”이라고 말할 수 있음
  • 알려진 우주가 99.9999999999999999999958% 비어 있는지, 아니면 0.0000000000000000000042% 차 있는지라는 질문이 남음
  • 별, 행성, 사람은 균일한 무(無) 속의 먼지 같은 존재처럼 보일 수 있음
  • 그러나 작은 점들이 없으면 그 사이로 뻗은 빈 공간을 잴 수도 없고, 그것을 측정할 존재도 없음
  • 빈 공간이 많을수록 비어 있지 않은 작은 물질은 더 의미를 가질 수 있음
    • 바다 한가운데서 익사할 상황이라면 떠다니는 나무 조각 하나도 매우 중요함
  • 수조 개의 별과 행성이 서로 바짝 붙어 있었다면 그것들은 특별하지 않았을 것임
  • 인간은 동시에 하찮게 작고, 기적적으로 중요함
  • 빈 공간의 압도감과 작은 것의 중요성 중 어느 쪽을 더 강하게 느끼는지는 개인과 그 순간의 뇌 화학 상태에 따라 달라짐
  • 우주의 현재 구조는 두 극단을 모두 품고 있으며, 이 공허 한가운데 존재한다는 사실 자체가 놀라운 일임

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Hacker News 의견들

  • 오른쪽 아래의 "c" 버튼을 꼭 눌러봐야 함
    빛은 믿기 어려울 만큼 느리고, 모든 것이 손에 닿지 않는 곳처럼 느껴짐
    다른 별에 도달하기 전에 홀로덱이 먼저 생길 것 같고, 어쩌면 그걸로 충분할지도 모름

    • 빛이 느린 걸까, 아니면 인간의 빠른 대사와 미세한 스케일 때문에 시간 지각이 너무 짧게 맞춰진 걸까 싶음
      예전 사람들은 식물을 반응 없는 무생물처럼 오해했지만, 사실 식물은 더 넓은 시간척도에서 움직여서 세심한 관찰 없이는 알아차리기 어려울 뿐임
      수십억 년을 사는 별의 관점에서는 세계의 생태와 대륙 이동도 인간에게 배가 움직이는 것처럼 뚜렷할 수 있고, 14,000년의 여행도 가게까지 10분 다녀오는 정도일 수 있음. 물론 철학적으로는
    • 이 모델에서는 특수상대성이론을 반영하지 않아서 빛이 엄청 느려 보이는 것뿐임
      실제로 빛의 속도에 가까워지면 로런츠 수축 때문에 목적지가 덜 멀어 보이고, 이론상 자기 기준계의 고유시간으로는 우주의 어디든 임의로 짧은 시간 안에 갈 수 있음
      물론 가속도를 버틸 수 있느냐는 별개의 문제임
    • 맞음, 그 점이 조금 우울함
      상상도 못 할 만큼 거대한 우주가 눈앞에 유혹적으로 펼쳐져 있지만, 완전히 도달 불가능하게 느껴짐
    • 상대론적 속도로 여행하면 지구에 남은 사람들보다 본인에게는 훨씬 짧은 여행으로 보임
      1G로 계속 가속할 수 있는 우주선이 있다면, 주관적 시간 50년 미만으로 관측 가능한 우주의 가장자리까지 갈 수 있음
      https://www.reddit.com/r/dataisbeautiful/comments/s4tbry/oc_...
    • 어쩌면 빛은 말도 안 되게 빠르고, 우주 공간이 그냥 엄청나게 큰 것일지도 모름. 전부 상대적임 ;)

  • HTML/CSS가 아주 단순해서 좋음
    position: absolute에 엄청 큰 left: 값을 쓰는 방식임
    #saturn { position: absolute; left: 412397px; height: 34px; width: 65px; fill: #ffa043; }

    • iOS의 Brave가 크래시 났음
      12GB RAM이 있는 비교적 새 iPad mini였는데도 그랬고, 다행히 탭을 닫으려 할 때까지는 크래시가 나지 않았음
    • 한 바퀴 돌아 제자리로 온 느낌임
      px도 생각보다 많은 추상화를 거칠 것 같음
    • 이렇게 큰 값은 IE에서 문제를 일으킬 수 있음
      아직도 누군가 쓰고 지원한다면 말임

  • 몇 년이 지나도 여전히 놀라운 체험이고, 지금까지 본 것 중 가로 스크롤을 가장 잘 활용한 사례일지도 모름
    HN에도 예전 토론과 게시물이 많이 있음
    https://hn.algolia.com/?q=if+moon+only+1+pixel

  • 부끄러운 홍보지만, 192바이트로 만든 정확한 태양계임
    https://www.dwitter.net/d/26521
    빨간 부분이 태양이고, 1픽셀은 1000km, 1초는 1000초임
    먼 세계에서 망원경으로 궤도면을 바라보듯, 사실상 정사영으로 봐서 전부 화면 안에 들어옴. 궤도는 평균 궤도 거리와 항성 주기 기준으로 정확하고, 실제로는 약간의 섭동이 있음

    • 놀라움. 이게 어떻게 동작하는지 궁금함

  • 관련 링크들임. 또 다른 게 있을까?
    If the moon were only 1 pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=39686916 - March 2024 (1 comment)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=32936581 - Sept 2022 (108 comments)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=27573172 - June 2021 (69 comments)
    If the Moon Were Only 1 Pixel (2014) - https://news.ycombinator.com/item?id=21735528 - Dec 2019 (82 comments)
    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 comments)
    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 comments)
    If the Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=12038584 - July 2016 (4 comments)
    A Ridiculously large accurate scale model of the Solar System - https://news.ycombinator.com/item?id=10330303 - Oct 2015 (1 comment)
    If the moon were only 1 pixel: a scale model of the solar system - https://news.ycombinator.com/item?id=7551423 - April 2014 (17 comments)
    If The Moon Was Only 1 Pixel - https://news.ycombinator.com/item?id=7341690 - March 2014 (178 comments)

  • 초등학교 때, 컴퓨터로 이런 걸 보기 훨씬 전에는 지구의 나이를 나타낸 비닐 두루마리가 있었음
    복도에서 현재를 시작점으로 펼치면 여러 시대가 차례로 나타났고, 인류의 기원은 시작점에서 몇 피트 떨어진 정도였음
    캄브리아기 시작쯤에는 복도 끝에 닿고, 지구 형성까지 가려면 문 밖으로 나가 큰 운동장을 가로질러야 했음

  • 오래전 POV-Ray를 만지던 시절, 태양계 행성들을 실제 비율로 그려본 적이 있음
    여기서 볼 수 있음: https://github.com/susam/pov25#planets
    친구가 행성들을 평면에 눕히지 말고 궤도 위에 보여줄 수 없냐고 물었는데, 물론 가능함. 하지만 이건 광선 추적이고, 지구에서 인간 눈에 행성은 실제로 작은 점처럼 보임
    실제 궤도와 비율을 유지한 채 원근 투영으로 보여주면 시각적으로 흥미로울 만큼 크게 렌더링할 수 있는 행성은 하나뿐이고 나머지는 작은 점이 됨. 정사영은 우리가 우주를 실제로 보는 방식이 아니라 쓰고 싶지 않았음
    원글 같은 인터랙티브 페이지는 정지 이미지의 한계를 넘어, 행성 크기와 그 사이의 엄청난 거리를 모두 훌륭하게 전달해 줌

    • 원근 투영이든 정사영이든 실제 궤도와 비율로 행성을 광선 추적하려면 배정밀도를 써야 할까?
      해왕성의 태양 거리와 반지름 비율이 거의 200만이라, 태양을 원점에 두면 fp32 반올림 때문에 해왕성이 사각형 몇 개처럼 될 것 같음
      다른 난점도 있을지 궁금하고, 재미로 오늘 한번 시도해볼지도 모름

  • 광속 토글이 우주의 텅 빈 느낌을 정말 강하게 전달함
    지구가 태양에서 약 8광분 떨어져 있다는 건 알고 있었지만, 태양에서 멀어지며 스크롤할 때 픽셀 몇 개가 나타나길 8분 동안 앉아서 기다리는 건 또 다른 느낌임

    • 원숭이 뇌에게 빛의 속도는 사실상 무한대라서, 이것조차 아주 실감나게 느껴지지는 않음

  • 전 세계에는 실제 크기 비율을 맞춘 태양계 물리 모형이 많고, 걸을 수 있는 것도 많으며 자전거로 볼 수 있는 것도 있음: https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System_model
    몇 곳을 봤는데, Wisconsin의 Planet Trek은 표지판 품질도 좋고 자전거로 보기 좋음. 태양은 도심에 있고, 달은 복숭아 씨앗 크기이며, 명왕성은 약 20마일 떨어져 있음

    • 게으른 사람에게는 발밑에 1:1 축척 모형이 있음

  • 우주의 크기를 설명하는 비유를 셀 수 없이 봤지만, 이건 정말 달랐음
    특히 빛의 속도가 답답할 정도로 느리게 느껴지는 부분이 인상적이었음

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