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title: "真实比例的太阳系"
url: https://lingming.blog/labs/solar-system-true-scale/
date: 2026-09-11
lastmod: 2026-09-11
tags: ["天文","尺度","可视化"]
description: "交互式的真实比例太阳系：沿一条 32 AU 的航道横向航行，天体大小与轨道距离共用同一个比例尺；两个「谎言旋钮」让你亲手把它拧成教科书里那张好看的插图。"
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# 真实比例的太阳系


## 如何使用

页面打开时，太阳占据屏幕中央，是一个 400 像素宽的圆盘。**此时看不到任何行星，因为最近的水星在一万六千像素之外。**

- 拖动画布或滚动滚轮沿航道前进，滚轮同时缩放。聚焦画布后：`←` `→` 平移（按住 `Shift` 走得更快），`PageUp` / `PageDown` 跳到相邻天体，`+` `−` 缩放，`Home` 回太阳，`End` 缩到看得见整条航道。
- 「视角」里的锚定档位只是几个常用比例：**月球 = 1px** 是默认档，也是这一页所有数字的基准。
- 「航行」可以按光速或旅行者 1 号的速度自动前进。倍速只缩短你等待的时间，读数里报的始终是真实航程时间。旁边那张到达时刻表把同样的数字直接列了出来，不看动画也能读。
- 「两个谎言旋钮」是这一页的重点，往下看。

## 真实比例意味着什么

同时按真实比例画出大小和距离，在屏幕上只有一个结果：**绝大部分画面是空的，而天体小到几乎看不见。**

以默认的月球 = 1px 为例，1 个像素代表 3,475 公里：

| 天体 | 赤道直径 | 距太阳（半长轴） | 阳光到达 | 画面直径 | 画面距离 |
| --- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: |
| 太阳 | 1,391,400 km | — | — | 400 px | 0 px |
| 水星 | 4,879 km | 0.3871 AU | 3 分 13 秒 | 1.40 px | 16,664 px |
| 金星 | 12,104 km | 0.7233 AU | 6 分 1 秒 | 3.48 px | 31,140 px |
| 地球 | 12,756 km | 1.000 AU | 8 分 19 秒 | 3.67 px | 43,050 px |
| 月球 | 3,475 km | 1.003 AU | 8 分 20 秒 | 1.00 px | 43,160 px |
| 火星 | 6,792 km | 1.524 AU | 12 分 40 秒 | 1.95 px | 65,599 px |
| 木星 | 142,984 km | 5.204 AU | 43 分 17 秒 | 41 px | 224,023 px |
| 土星 | 120,536 km | 9.573 AU | 1 小时 19 分 | 35 px | 412,098 px |
| 天王星 | 51,118 km | 19.16 AU | 2 小时 39 分 | 15 px | 825,048 px |
| 海王星 | 49,528 km | 30.18 AU | 4 小时 11 分 | 14 px | 1,299,267 px |

一台 1000 像素宽的屏幕，从太阳翻到海王星要翻 1,300 屏。最硬的那个数字是：**海王星的轨道半长轴，是太阳直径的 3,245 倍。**

所以画面里的圆盘永远按真实直径绘制，**哪怕小到不足一个像素**。那不是渲染没画好，那是结论。为了让你还能找到它们在哪儿，小天体旁边会多一条虚线发线和名字——发线只说明位置，**它的长度和天体的大小没有任何关系**，图例里也这么写着。

顺带一提，那句流传很广的「地球到月球之间塞得下太阳系所有其他行星」其实不成立：七颗行星的直径之和是 387,941 公里，而地月平均距离只有 384,400 公里，**差了 3,541 公里**。要等月球走到远地点才塞得下。

## 两个谎言旋钮

你见过的每一张太阳系插图都同时拧了两个旋钮。这一页把它们交到你手上：

**天体放大倍数**（×1 到 ×1000）。只放大圆盘，不动位置。往右拧，行星就从看不见的小点长成教科书里那些漂亮的球。

**距离压缩**（线性 / 对数）。只动位置，不动大小。切到对数，海王星就从 130 万像素之外被拖进同一屏。

有意思的是对数压缩并不是一路压缩：它在约 **3.77 AU** 处有个拐点，内侧被**拉开**（水星附近拉开约 9.5 倍），外侧被**压扁**（海王星附近压掉约 8 倍）。一张插图之所以好看，正是因为它同时做了这两件相反的事——把挤在一起的内行星摊开，把空旷的外围收拢。

只要任何一个旋钮离开原位，画面上方的提示就会翻成「当前画面已失真」，并告诉你失真了多少。**真实比例只有一种，其余都是取舍。**

## 这个演示展示和隐藏了什么

数据取自 NASA Planetary Fact Sheet：赤道直径、轨道半长轴、近日点与远日点。所有换算在浏览器里直接计算，没有预渲染的图像。

它在几个地方做了明确的简化，读之前要知道：

- **所有天体排在一条直线上，这是假的。** 真实的行星几乎从不共线；这条航道是「沿半长轴方向的一维切片」，只回答「离太阳多远」，不回答「此刻在哪儿」。
- 用的是半长轴，不是实时历表位置。轨道偏心率以近日点到远日点的浅色区间带表示——水星那条明显更宽，因为它的偏心率是八大行星里最大的。
- 不含轨道倾角、小行星带、行星环，也不含月球之外的任何卫星。土星的圆盘不包括光环：主环外缘还要再往外七万公里。
- 航道到 32 AU 为止。再往外依次是冥王星、柯伊伯带、日球层顶、旅行者 1 号（2026 年年中约 167 AU）、奥尔特云，最后是 4.2465 光年外的比邻星。它们只作为文字注解出现，因为**在这个比例下比邻星在 116 亿像素之外**——导航条上连一个像素都分不到。这同样是真实比例的结论。

## 延伸阅读

- [NASA Planetary Fact Sheet](https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/)：本项目全部尺寸与轨道数据的来源。
- [If the Moon Were Only 1 Pixel](https://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html)，Josh Worth：把「真实比例必然很空」做到极致的经典作品，本项目的默认锚定档位向它致敬。
- [Powers of Ten](https://www.eamesoffice.com/the-work/powers-of-ten/)，Charles & Ray Eames，1977：关于尺度的另一种讲法——用对数跳跃，而不是用脚走。
- 站内的[世界地图的投影](/labs/map-projections/)：同一个问题的另一面，那里是「每张地图都在牺牲什么」，这里是「每张插图都在夸大什么」。