Niet op schaal: afbeeldingen van ons zonnestelsel

Zowat alle afbeeldingen en diagrammen met de zon, aarde en maan in beeld zijn niet op schaal getekend. De reden is simpel: deze hemellichamen zijn veel te klein in vergelijking tot de afstanden tussenin.

Platte Aarders gebruiken dit gekende feit om te wijzen op het vermeende ‘falen’ van de moderne wetenschap om hemellichamen te beschrijven. Het is volgens sommigen zelfs ‘een middel om ons allemaal te misleiden’. De echte reden is echter dat het praktisch onmogelijk is om een ​​model van het zonnestelsel met stilstaande hemellichamen in een correcte schaal weer te geven.

Als we het zon-aarde-maan-systeem op een stuk A4 papier willen tekenen op een correcte schaal, dan zijn dit de verkleinde formaten en afstanden:

  • Afstand aarde-zon: 25 cm
  • Afstand aarde-maan: 0,6 mm
  • Diameter van de zon: 2,3 mm
  • Diameter van de aarde: 0,02 mm
  • Diameter van de maan: 0,006 mm

Als we die objecten zouden tekenen met de juiste schaal op een A4 papier, dan is de grootte van de aarde en de maan kleiner dan het punt dat we gebruiken om deze ​​zin te beëindigen. Wanneer het doel is om het zon-aarde-maan-systeem in meer detail te beschrijven, dan zullen we dit niet bereiken door het op de juiste schaal te tekenen.

Maar het is niet onmogelijk om een leerrijke voorstelling van ons zonnestelsel op schaal te presenteren. Sommige astronomie-apps zoals Stellarium kunnen ons het ‘vogelperspectief’ van het zonnestelsel laten zien en we kunnen objecten uit ons zonnestelsel observeren op de werkelijke schaal.

Referentie

De aarde is geen tennisbal

De massa van de aarde creëert een valversnelling met een waarde van 9,82 m/s² richting het midden van onze planeet. Deze versnelling wordt uitgeoefend op alle materie dat zich op het aardoppervlak bevindt. Anderzijds is er de middelpuntvliedende versnelling, een schijnkracht die een gevolg is van de rotatie van de aarde. Deze centrifugale versnelling bedraagt ter hoogte van de evenaar ongeveer 0,03 m/s² en gaat weg van het centrum van de aarde. De netto versnelling is dus ongeveer 9,79 m/s² richting het middelpunt van de aarde. Vandaar dat ook alles op de aarde ook effectief op de aarde blijft en niet weggeslingerd wordt richting oneindigheid.

Platte Aarders echter maken vaak een verkeerde vergelijking met een natte ronddraaiende tennisbal. Water op deze bal blijft niet ‘plakken’. Waarom zou het water op onze ronddraaiende aarde dit dan wel doen? Die draait toch ook rond? Conclusie: de aarde kan geen ronddraaiende bal zijn!
Wat weliswaar een verkeerde conclusie is.

Water blijft op het aardoppervlak liggen omdat de valversnelling van de aarde groter is dan de centrifugale versnelling die wordt gegenereerd door de roterende beweging. De aarde draait helemaal niet snel genoeg om een gelijkaardige centrifugale versnelling te veroorzaken zoals die bij de draaiende tennisbal.

Met behulp van Newtons gravitatiewet kunnen we vaststellen dat de valversnelling die door een tennisbal op een object op het oppervlak wordt uitgeoefend, ongeveer 0,00000000332 m/s² bedraagt. Gigantisch, niet? Aan de andere kant genereert de draaiende beweging een centrifugale versnelling van ongeveer 376 m/s², uitgaande van een toerental van 1.000 t/m. (Ter vergelijking: de backhand van Roger Federer spint een tennisbal tot 5.300 t/m). De netto versnelling is dus nog steeds ongeveer 376 m/s² weg van de bal. Hierdoor vliegt het water weg en blijft het niet ‘plakken’.

Een andere bedenking bij deze vergelijking is het feit dat het tennisbal-experiment is uitgevoerd onder de invloed van de zwaartekracht van de aarde, die verschillende grootteordes meer bedraagt dan deze van de tennisbal. Elk druppeltje water op de bal wordt veel meer aangetrokken door de aarde dan door de tennisbal. Als er toch water aan de tennisbal blijft hangen, is dit niet een gevolg van diens zwaartekracht, maar door de oppervlaktespanning van het water.

Enkele berekeningen

Voor de tennisbal:

  • diameter: 68,6 mm
  • massa: 58,5 g
  • hoeksnelheid: veronderstelde 1.000 t/m
  • middelpuntvliedende versnelling aan het oppervlak van de tennisbal: a = ω²r =  (((1.000 t/m) × (2 × π))²) × (68,6 mm / 2) = 376,031928 m/s²
  • valversnelling aan het oppervlak van de tennisbal: g = GM/r² = G × 58,5 gr / (68,6 mm / 2)² = 3,32056743 × 10-9 m/s²

Voor de aarde:

  • diameter: 6.371 km
  • massa: 5,972 × 1024 kg
  • hoeksnelheid: 1/24 t/h
  • middelpuntvliedende versnelling aan het oppervlak van de aarde: a = ω²r = ((1 / (24 u) × 2π))² × (6.371 km) = 0,0336930136 m/s²
  • valversnelling aan het oppervlak van de aarde: g = GM/r² = G × 5,972 × 1024 kg / (6.371 km)² = 9,819649 m/s²

Waar is de kromming?

Het menselijk oog kan de kromming van de aarde alleen waarnemen als we ons op een aanzienlijke hoogte ten opzichte van het aardoppervlak bevinden; iets wat vandaag de dag nog steeds buiten het bereik van vele mensen ligt. Een zitje aan boord van een passagiersvliegtuig is de hoogste positie die realistisch gezien door de meeste mensen kan worden bereikt. Op een dergelijke hoogte kunnen we slechts een zeer kleine kromming waarnemen, en alleen in ideale condities.

Het basisprincipe van de Platte Aarde-theorie is dat de horizon plat lijkt. Ze zeggen dat als we de kromming niet kunnen zien, er geen kromming is, en dus dat de aarde plat is. Hiervoor gebruiken ze graag een regel uit de logica om slim over te komen. Deze modus tollens gaat dan als volgt: een bolle aarde heeft een kromming – zien we geen kromming, dan is de aarde geen bol. Ze hebben het mis. De meesten van ons kunnen niet hoog genoeg reizen om de kromming in haar ware glorie te aanschouwen. Het beste wat we tegenwoordig kunnen doen is meevliegen in een passagiersvliegtuig, dat een kruishoogte bereikt van amper 11 à 15 km, slechts een fractie van de straal van de aarde.

Onze ogen hebben een gezichtsveld van elk ongeveer 55°. Met die informatie kunnen we simuleren hoe de kromming van de aarde er voor een menselijk oog uitziet (zie afbeelding).

Camera’s kunnen een ander gezichtsveld hebben en dus kan de kromming van de aarde er anders uitzien dan hoe onze ogen het waarnemen. Een breder gezichtsveld (komt overeen met een brandpuntsafstand van minder dan 43 mm) resulteert in meer kromming. Omgekeerd resulteert een smaller gezichtsveld (met een brandpuntsafstand van meer dan 43 mm) in minder kromming. Houd hier rekening mee bij het beoordelen van foto’s van de horizon van de aarde.

Consistentie van foto’s van de aarde

Elke keer wanneer NASA (of iemand anders) een foto van de aarde vanuit de ruimte vrijgeeft, vergelijken Platte Aarders deze meteen met verschillende andere beelden van de aarde. Elke foto zal echter anders zijn dan een andere, maar Platte Aarders gebruiken dit feit graag als een ‘bewijs’ dat deze foto’s het resultaat zijn van beeldmanipulatie en dat we op de een of andere manier worden misleid.

Maar hier zijn enkele redenen (uit de echte wereld) waarom de afbeeldingen van hetzelfde object – de aarde – er anders uit zouden kunnen zien:

  • verschillen in de apparatuur waarmee de foto is gemaakt;
  • verschillen in methoden bij het maken van de foto’s;
  • verschillen in afstand tot het object;
  • verschillen in het gezichtsveld;
  • verschillen in fotometrische variabelen (helderheid, contrast, verzadiging, etc.);
  • verschillen in weers- en klimaatomstandigheden;
  • verschillen in beeldverwerking;
  • andere hoek van de zon;
  • enz.

Er zijn verschillende draaiknoppen, toetsen en menu’s in een digitale camera. Als je hiermee rommelt, krijg je een ander eindbeeld.

We kunnen proberen meerdere afbeeldingen van hetzelfde object te maken met een andere camera of mobiele telefoon. Er zullen merkbare verschillen zijn, ook al is het een foto van hetzelfde object.

Vroeger kozen fotografen voor een ander merk of type film om de verschillende looks te krijgen. Soms verschilden de resultaten drastisch. Verschillende fotografen hadden verschillende voorkeuren voor het ‘beste’ merk of type film.

Als het om fotografie gaat, is geen enkele foto de ‘juiste’.

Er kan worden gezegd dat filters op Instagram de fotografische verschillen proberen na te bootsen. Lang geleden moest een fotograaf van film wisselen om een ​​ander uiterlijk te krijgen, verkregen door een andere film. Vandaag hoeven we alleen nog maar het filter te kiezen waarvan we denken dat het het beste resultaat geeft.

Als het gebruik van (Instagram) filters geen misdaad is, is het nemen van foto’s van de aarde dat ook niet.

Totale zonsverduistering op schaal

Elk diagram dat twee of meer hemellichamen toont, wordt bijna nooit op de juiste schaal getekend. De reden is dat in de meeste gevallen twee hemellichamen te ver van elkaar verwijderd zijn in verhouding tot hun afmetingen. Het is simpelweg niet mogelijk om ze in de juiste schaal te tekenen en alsnog effectief te tonen wat men wilt uitleggen. We hebben weinig andere keus dan ze niet op schaal te tekenen.

De kwaadwilligen onder de Platte Aarders verspreiden de bewering dat de diagrammen niet op schaal zijn getekend vanwege ‘slechte bedoelingen’ en niet omwille van legitieme technische redenen. Sommige mensen begrijpen dit niet en worden het slachtoffer van de Platte Aarde indoctrinatie.

Om dit te illustreren, hebben we een diagram gemaakt van een totale zonsverduistering, op schaal getekend met behulp van meerschalige compositie. Deze methode heeft het voordeel dat hij de juiste schaal heeft en (hopelijk toch) de boodschap overbrengt. De nadelen zijn dat het diagram veel moeilijker te maken en een beetje moeilijker te begrijpen is dan het typische diagram dat is getekend met de ‘verkeerde schaal’.

Hetzelfde geldt voor een maansverduistering.

Totale maansverduistering op schaal

Elk diagram dat twee of meer hemellichamen toont, wordt bijna nooit op de juiste schaal getekend. De reden is dat in de meeste gevallen twee hemellichamen te ver van elkaar verwijderd zijn in verhouding tot hun afmetingen. Het is simpelweg niet mogelijk om ze in de juiste schaal te tekenen en alsnog effectief te tonen wat men wilt uitleggen. We hebben weinig andere keus dan ze niet op schaal te tekenen.

De kwaadwilligen onder de Platte Aarders verspreiden de bewering dat de diagrammen niet op schaal zijn getekend vanwege ‘slechte bedoelingen’ en niet omwille van legitieme technische redenen. Sommige mensen begrijpen dit niet en worden het slachtoffer van de Platte Aarde indoctrinatie.

Om dit te illustreren, hebben we een diagram gemaakt van een totale maansverduistering, op schaal getekend met behulp van een meerschalige compositie. Deze methode heeft het voordeel dat hij de juiste schaal heeft en (hopelijk toch) de boodschap overbrengt. De nadelen zijn dat het diagram veel moeilijker te maken en een beetje moeilijker te begrijpen is dan het typische diagram dat is getekend met de ‘verkeerde schaal’.

Hetzelfde geldt voor een zonsverduistering.

Menselijke perceptie van snelheid en versnelling

Aan boord van een vliegtuig op kruissnelheid zullen we niet voelen dat we aan een snelheid van 900 km/h voortbewegen. Maar wanneer het vliegtuig versnelt, vertraagt, draait of verandert van hoogte, kunnen we dit eenvoudig voelen.

Hetzelfde gebeurt met de beweging van de aarde. Door de aardrotatie zal het aardoppervlak ter hoogte van de evenaar een lineaire snelheid hebben van ongeveer 1 656 km/h. We voelen dit echter niet aangezien deze snelheid constant is; met andere woorden, er is geen versnelling of vertraging.

Een eenparig cirkelvormige beweging, zoals de aardrotatie, heeft nog een andere eigenschap: de centripetale versnelling. Een persoon in een roterend referentiekader zal een middelpuntvliedende buitenwaartse versnelling of kracht ervaren. De aardrotatie creëert een buitenwaartse versnelling van 0,03 m/s² ter hoogte van de evenaar. We voelen deze middelpuntvliedende kracht gelijktijdig met de zwaartekracht. In feite wordt in de grootheid 9,8 m/s², die gebruikt wordt om de valversnelling aan te duiden, reeds deze middelpuntvliedende versnelling geïmplementeerd.

Zonder andere zintuiglijke informatie, bekomen met ons zicht en gehoor, voelen we enkel versnelling, maar geen snelheid. Het evenwichtsorgaan (of vestibulair systeem) in ons oor verzamelt informatie over beweging en balans. Op deze manier kunnen we rechtop lopen en zelfs geblinddoekt weten waar boven en beneden is.

Om dus te achterhalen welke snelheid een vliegtuig heeft, gebruiken we best visuele waarnemingen. Naar buiten kijkend observeren we de bewegende objecten op de grond en in de lucht en concluderen we dat we wel degelijk in beweging zijn.

De versnellingslimieten die kunnen waargenomen worden door mensen

Nesti et al (2013) verzamelde de resultaten van verschillende onderzoeken. Hun conclusie is dat de laagst waar te nemen versnelling 0,02 m/s² bedraagt.

Middelpuntvliedende versnelling als gevolg van de aardrotatie en aardrevolutie

De aardrotatie veroorzaakt een middelpuntvliedende versnelling van 0,03 m/s² ter hoogte van de evenaar. Dit is een lage waarde vergeleken met de valversnelling. Bovendien ervaren we beide versnellingen gelijktijdig. In feite wordt in de grootheid 9,8 m/s², die gebruikt wordt om de valversnelling aan te duiden, reeds deze middelpuntvliedende kracht geïmplementeerd.

De aardrevolutie rond de zon genereert een middelpuntvliedende versnelling van ongeveer 0,006 m/s². Dit is ruim onder onze waarnemingslimiet. Bovendien bevinden we ons in een baan om de zon en ervaren we een constante vrije val. Wij en onze omgeving hebben dan ook een even grote versnelling naar de zon toe dan deze buitenwaartse versnelling. Hierdoor wordt, waargenomen vanuit ons dagelijks referentiekader, onze buitenwaartse versnelling teniet gedaan.

“Maar een vliegtuig is een gesloten systeem, in tegenstelling tot de aarde!”

Sommige Platte Aarders keuren de vergelijking met een vliegtuig af omdat de lucht in een vliegtuig ‘afgescheiden’ is van de lucht buiten het vliegtuig, terwijl onze atmosfeer ‘niet afgescheiden’ is van de ruimte.

Deze redenering is incorrect; de atmosfeer draait immers met de aarde mee. Zo niet zouden we windsnelheden van meer dan 1 600 km/h moeten ervaren op de evenaar!

De vergelijking met een vliegtuig is prima omdat de lucht in het vliegtuig ook met het toestel mee beweegt. Dit gebeurt ook met de aarde en onze dampkring.