اگر در دوران کودکی هفت سنگ بازی کرده باشید، حتماً بارها و بارها توپ هفت سنگ (تنیس) را به این سو و آن سو پرتاب کردید. آیا به خاطر می‌آورید که هر پرتاب شما چند متر در هوا پیش می‌رفت و توپ کجا به زمین فرود می‌آمد. ۱۰ متر، ۲۰ متر یا ۵۰ متر؟ حالا تصور کنید که در کره ماه هستید، به نظر شما اگر توپ را پرتاب کنید کجا فرود می‌آید و چند متر پیش می‌رود؟ این سؤالی است که اخترشناسی به نام جیمز اوداناهیو از خود پرسیده و با استفاده از ابزارهای محاسباتی و اطلاعات در دسترس، میزان حرکت یک توپ بیسبال در اتمسفر همه‌ی سیاره‌‌های منظومه‌ی خورشیدی به علاوه‌ی کره ماه را بررسی کرده است.
پرتاب توپ بیسبال در سیارات منظومه خورشیدی
نتایج این پژوهش منجر به تولید ویدیوی زیر شده است. او در این ویدیو برای درک بهتر مفاهیم، از مقیاس‌های جالبی نظیر خودرو، هواپیمای بویینگ ۷۳۷ و برج پیزا استفاده کرده است. اوداناهیو درباره‌ی نحوه‌ی ساخت و نیز نمادهای به کار رفته در این ویدیو می‌گوید: «در حال حاضر ما فقط با استفاده از عکس و ویدیو می‌توانیم وضعیت در فضای بیرون از جو زمین را تجربه کنیم، به همین خاطر طراحی چنین ویدیویی می‌تواند منجر به کسب تجربه‌ی عمیق‌تری از فضای بیرون شود.» او اضافه می‌کند که: «ما این توپ را با حداکثر سرعتی که یک فرد عادی، بدون تمرین، بر اساس داده‌های موجود در منابع اینترنتی می‌تواند پرتاب کند، به هوا انداخته‌ایم.»
میزان جرم هر سیاره و نیز جاذبه‌ی آن، تأثیر مستقیمی بر بُرد حرکتی توپ پرتاب شده دارد. به همین دلیل است که در اتمسفر برخی از سیاره‌ها، توپ بیسبال کمتر از سطح زمین و در جو برخی دیگر از سیاره‌ها بسیار بیشتر از سطح زمین پیش می‌رود. در این پژوهش، زمان حرکت توپ در جو و حداکثر ارتفاعی که توپ به آن می‌رسد نیز محاسبه و ارائه شده است. داده‌هایی که هر یک اطلاعات جالبی درباره‌ی جاذبه و نوع اتمسفر هر سیاره در اختیار بیننده قرار می‌دهد.
چه جالب! البته تیتر من رو به یاد سوالات امتحان فیزیک های دبیرستانم انداخت. D:
دقت نکرده بودم ولی واقعا عنوانش شبیه به مسئله های فیزیکه (:
والا ما روی زمین هزاران سال داریم زندگی می کنیم و تو بازی فوتبالش نمیدونیم چرا صحنه های تکراری نداریم؟ حتی تو همون هفت سنگ… نمیدونم با چه قطعیتی این ستاره شناس اعلام کرده در فلان کره فلان مقدار توپ حرکت میکنه؟ هیچ قانونی رو نمیشه پذیرفت مگر اینکه آزمایشات اون رو تایید کنن. مثلا یک اکیپ تحقیقاتی برن در سطح کره ماه و شبیه آزمایش شتاب که g زمین رو بهمون میداد تو ماه g رو پیدا کنن. بعدش توپ رو در یک جامعه آماری متناسب در مکانها (مثلا پشت سیاره، داخل گودالها و سطوح صاف و…) و زمانهای مختلف (رو به زمین، رو به خورشید و…) و دماهای مختلف پرتاب کنن و از نتایج بدست اومده بگن یک انسان معمولی با توان p میتونه یک توپ به جرم m رو با زاویه پرتاب آلفا به نقطه x برسونه.
اگر آزمایشات ماه با زمین همخوانی داشت میشه گفت قوانین حاکم بر ماه کشف شده. بعدش همین پروسه برای سیاره x هم تکرار بشه و بره جلو
اصولا این پژوهش‌ها تخمینی هستن. با این حال با در اختیار داشتن غلظت مولکولی اتمسفر هر سیاره، میزان شتاب گرانشی، شعاع اتمسفری و چند داده‌ی دیگه، میشه شرایط رو شبیه سازی کرد.
یکی از زیبایی‌ها و کاربردهای علوم محاسباتی مثل کوانتوم، فیزیک نجومی و ترمودینامیک آماری، امکان محاسبه‌ی متغیرهاییه که عملاً بشر قادر به اندازه‌گیری تجربی اون، حداقل در شرایط فعلی، نیست.