Et si la Lune faisait 1 pixel : un modèle du Système solaire d’une précision à en devenir ennuyeuse (2014)

• Ce contenu fixe la taille de la Lune à 1 pixel afin de représenter visuellement les distances réelles du Système solaire
• Les planètes et satellites y apparaissent extrêmement petits, ce qui met en évidence l’immensité de l’espace qui les sépare
• Il permet de ressentir directement à quel point la majeure partie de l’univers n’est que vide
• Il explique des échelles gigantesques, difficiles à comprendre pour l’être humain, à l’aide de comparaisons et de chiffres
• Au milieu de tout ce vide vertigineux, il transmet un message qui invite à repenser le sens et le caractère spécial de notre existence

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Introduction : le Système solaire dessiné en pixels

• Ce projet visualise avec précision les distances et proportions réelles du Système solaire en prenant pour référence « la Lune a la taille d’un pixel »
• Les planètes, les satellites, le Soleil et l’espace colossal entre eux sont montrés sous la forme d’un long défilement en pixels

Ressentir les distances entre les planètes et satellites du Système solaire

• En passant par Mercury, Venus, Earth et Moon, la position de chaque planète et satellite ainsi que leurs distances relatives sont présentées
• Des textes d’indication malins comme You Are Here aident l’utilisateur à comprendre où il se trouve
• Les corps célestes du Système solaire sont disposés dans l’ordre, notamment Mars, Jupiter (et ses satellites Io, Europa, Ganymede, Callisto), Saturn (avec Titan), Uranus, Neptune et Pluto
• Des indications par étapes comme "That was about 10 million km just now." permettent de mieux prendre conscience des distances réelles

Le vide immense de l’univers

• Des phrases comme "Pretty empty out here" et "Most of space is just space" soulignent que la plus grande partie de l’espace est vide
• Le fait de mentionner que le trajet jusqu’à une destination (par exemple Mars) prend plusieurs mois montre que le long défilement est conçu pour faire ressentir l’ennui et le vertige du vide
• Contrairement aux dessins simplifiés de planètes, représenter l’espace est bien plus difficile, et la plupart des cartes de l’univers omettent ce vide

Les limites humaines face aux très grandes échelles et aux nombres abstraits

• Des phrases comme "We're used to dealing with things at a much smaller scale than this" expliquent notre manière de penser à l’échelle de notre petit monde
• Même avec des analogies de réduction (par exemple un terrain de football ou 475 pieds de papier imprimé), il reste difficile de ressentir intuitivement l’immensité de l’échelle
• En évoquant des changements qui prennent du temps (une goutte d’eau qui creuse un canyon, l’évolution d’une amibe), le texte attire l’attention sur le caractère précieux de minuscules points

Réflexion philosophique et neurologique sur le vide

• Des phrases comme "It’s easy to disregard nothingness..." évoquent la tendance humaine à ignorer facilement le néant
• Sous l’effet des limites évolutives de notre cerveau, l’être humain ne peut percevoir par ses cinq sens qu’une infime partie de la matière et de l’énergie
• Même si des abstractions comme les modèles mathématiques sont utilisées, cela ne suffit pas à produire une véritable compréhension sensorielle

Analogie et contraste : redécouvrir le sens de l’existence

• Le texte explique aussi par l’exemple que les atomes sont eux aussi composés en grande majorité de vide
• L’expression "Universe is a whole lotta nothing" évoque un vide écrasant
• En rappelant que 99.999... % est du vide, il souligne paradoxalement le sens et le caractère spécial de notre existence
• Des phrases comme "So much emptiness makes the tiny bits of matter that much more meaningful" insistent sur le fait que plus il y a peu de présence, plus elle prend de sens
• Des formulations comme "It seems like we are both pathetically insignificant, and miraculously important at the same time" transmettent cette signification ambivalente

Conclusion : l’existence et le mystère de l’univers

• Le texte insiste sur le fait que notre simple existence est déjà quelque chose d’extraordinaire au milieu de ce vide
• Avec un message de félicitations, il stimule l’imagination en évoquant aussi les limites de la vitesse de la lumière, avec des phrases comme "This is how fast light travels..."

Message global

• Cette carte rappelle à la fois les limites de la représentation physique et le sens de l’existence au-delà de ces limites
• Avec humour et réflexion philosophique, elle montre combien il est difficile, pour la pensée et l’imagination humaines, de ressentir la nature de l’immensité cosmique
• Au final, elle offre une expérience qui pousse à repenser la valeur des petits points et leur caractère exceptionnel malgré le vide

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Commentaires sur Hacker News

• Recommandation d’appuyer absolument sur le bouton « c » en bas à droite. L’auteur partage l’impression que la vitesse de la lumière est si lente que tout paraît lointain. Il imagine que des expériences de réalité virtuelle de type holodeck deviendront probablement possibles avant qu’on n’atteigne d’autres étoiles, et que cela sera peut-être suffisant en soi.

  • Il se demande si la lumière est vraiment lente, ou si c’est plutôt nous qui sommes petits et dotés d’un métabolisme rapide, avec une perception du temps réglée sur une finesse extrême. Il explique qu’historiquement, les humains ont cru à tort que les plantes étaient inertes, alors qu’elles réagissent simplement sur des durées très longues, imperceptibles à l’échelle humaine. En timelapse, on voit à quel point elles sont dynamiques et vivantes. Même les plantes ont en fait une durée de vie plutôt courte, et les plus anciennes n’ont qu’environ 14 000 ans, soit depuis le Néolithique. Mille ans, c’est long pour un humain, mais pour un arbre, certains individus peuvent vivre dix fois plus longtemps. Du point de vue d’une étoile comme le Soleil, dont la vie se compte en milliards d’années, les changements écologiques de la Terre seraient un simple battement de cils. Par exemple, l’époque de la « ceinture verte panasiatique » semblerait très récente, et la Pangée aussi. À cette échelle astronomique du temps, le déplacement des continents pourrait ressembler au mouvement d’un bateau pour un humain. Il suggère que cette impression fatigante des distances de l’univers découle en fin de compte de cette échelle temporelle stellaire. Un voyage de 14 000 ans ne serait, du point de vue du Soleil, guère différent d’une course de 10 minutes au supermarché.

  • Remarque indiquant que si la lumière paraît extrêmement lente dans ce modèle, c’est parce qu’il ne tient pas compte de la relativité restreinte. En réalité, à mesure qu’on s’approche de la vitesse de la lumière, la contraction de Lorentz fait paraître la destination beaucoup plus proche. En théorie, on pourrait atteindre n’importe quel endroit en un temps arbitrairement court selon son propre temps de référence. La vraie question est de savoir si l’on survivrait à la force G subie pendant l’accélération.

  • Partage d’un léger sentiment de déprime face à la lenteur de la lumière et à l’éloignement du monde. L’auteur exprime son regret devant un univers immense par la seule taille et pourtant totalement hors d’atteinte.

  • Peut-être que la lumière est en réalité incroyablement rapide, et que c’est simplement l’espace qui est immense en proportion. Une manière amusante de rappeler qu’au fond, tout est relatif.

  • Accord avec l’idée qu’un holodeck arrivera probablement avant le voyage vers les étoiles, mais avec l’interprétation que ce n’est pas à cause de la difficulté technique : c’est surtout parce que nous dépensons bien plus d’argent pour le divertissement que pour l’exploration spatiale.

• Impression que le HTML/CSS est d’une simplicité et d’une propreté remarquables. Présentation d’un exemple de code où l’on se contente essentiellement de donner une valeur left énorme avec absolute positioning.

  • Retour d’expérience indiquant que ce site a fait planter la version iOS du navigateur Brave. Même avec un iPad mini récent et 12 Go de RAM, le navigateur plantait lorsqu’on essayait de fermer l’onglet.

  • Avertissement que ce genre de très grandes valeurs pouvait poser problème autrefois dans Internet Explorer.

  • Réflexion sur le fait que l’unité px elle-même peut reposer sur une couche d’abstraction d’une complexité étonnante. Cela donne l’impression que les technologies web sont revenues à leur point de départ.

• Présentation d’autres fils de discussion et liens associés. Compilation d’archives de discussions HN et de ressources de référence autour de la série « If the moon were only 1 pixel » et d’autres grands modèles du système solaire.

• Souvenir d’enfance, avant que ce type de visualisation ne soit possible sur ordinateur, où l’on expérimentait l’histoire de la Terre avec un rouleau de plastique. En le déroulant dans le couloir, on avançait d’époque en époque : l’apparition de l’humanité ne représentait que quelques pas, le Cambrien arrivait déjà au bout du couloir, et pour remonter jusqu’à la formation de la planète, il aurait fallu dépasser la cour de l’école.

• Présentation fière d’une visualisation précise du système solaire réalisée en 192 octets (https://www.dwitter.net/d/26521). Le point rouge représente le Soleil, avec une échelle de 1 000 kilomètres par pixel et 1 000 secondes par seconde. Le rendu utilise une projection orthographique à travers le plan orbital, comme vu au télescope depuis une planète lointaine. Seuls le rayon orbital moyen et la période fondée sur le jour sidéral sont pris en compte, avec la précision qu’il existe en réalité de petites perturbations.

  • Réaction admirative disant que le code est fascinant au point d’en être presque incroyable. Question sur son fonctionnement.

• Même après des années, cela reste une expérience étonnante, et selon l’auteur, le meilleur usage du défilement horizontal qu’il ait jamais vu. Recommandation également d’une archive de diverses discussions et liens plus anciens liés à « if moon only 1 pixel » (https://hn.algolia.com/?q=if+moon+only+1+pixel)

  • Recommandation d’une autre création impressionnante, vraisemblablement inspirée par la visualisation « moon = 1-pixel » (https://hmijail.github.io/1-pixel-wealth/)

• Témoignage expliquant que le basculement sur la vitesse de la lumière fait réellement sentir l’immensité vide, presque absurde, du système solaire. L’auteur savait en théorie qu’il fallait 8 minutes pour que la lumière atteigne la Terre, mais il a été surpris de devoir attendre, en faisant défiler depuis le Soleil, 8 minutes entières avant de voir apparaître quelques pixels.

  • Remarque que, pour le cerveau humain, même la vitesse de la lumière est pratiquement infinie, si bien que même cette expérience ne parvient pas encore à transmettre pleinement la sensation réelle de ces immenses distances.

• Présentation d’une expérience consistant à dessiner les planètes du système solaire à l’échelle avec POV-Ray, avec partage du résultat (https://github.com/susam/pov25#planets). Un ami a demandé pourquoi les planètes n’étaient pas montrées en orbite, mais l’auteur explique que le ray tracing produit une image comparable à une photo : à l’œil humain, les planètes n’y apparaissent que comme de petits points. La projection orthographique diffère de la vision humaine réelle, donc son usage reste limité. Contrairement à ces images statiques, une page web interactive transmet beaucoup mieux à la fois la taille des planètes et le sentiment des distances réelles.

  • Question sur la nécessité d’utiliser une précision double pour faire du ray tracing d’orbites à l’échelle réelle. Par exemple, avec le rapport entre la distance de Neptune et son rayon, d’environ 2 millions, il pourrait y avoir des problèmes de précision en flottants fp32, au point que Neptune ne fasse que quelques pixels. Demande sur les autres difficultés possibles, avec la volonté d’essayer soi-même aujourd’hui.

• Partage du fait qu’il existe à Madison une maquette du système solaire longue de 23 miles, soit environ 37 km (https://www.astro.wisc.edu/outreach/planet-trek/)

• L’auteur précise qu’il n’est pas astronome, mais fait remarquer que les corps célestes suivent tous des orbites elliptiques ; selon lui, pour mériter l’étiquette « tediously accurate », il faudrait donc forcément montrer que leur distance au Soleil varie en permanence au cours de leur révolution.