Konečné svetlo - prečo sa vždy obzeráme späť v čase

Pin
Send
Share
Send

Moja pozornosť bola zameraná na korálkovú vodu na topoľovom liste. Aké skvostné a praskajúce ranné slnečné svetlo. Pristúpil som bližšie, vybral som si okuliare a všimol som si, že každá kvapka zväčšila malú škvrnu žíl, ktoré niťu a podopierajú list.

Zamerajúc sa na objektív fotoaparátu som sa čudoval, ako dlho mi trvalo kvapky svetla, aby som dosiahol môj zrak. Pretože som bol len asi šesť centimetrov ďaleko a svetlo cestovalo rýchlosťou 186 000 míľ za sekundu alebo 11,8 palca každú miliardtinu sekundy (jednu nanosekundu), doba cesty bola 0,5 nanosekundy. Darn blízko simultánne ľudskými normami, ale prakticky navždyhydrid positronia, exotická molekula vyrobená z pozitrónu, elektrónu a atómu vodíka. Priemerná životnosť molekuly PsH je iba 0,5 nanosekundy.

V našom každodennom živote sa svetlo známych tváre, cestných značiek a čašníka, ktorého pozornosť sa snažíte dostať, dostane k našim očiam v nanosekundách. Ak však náhodou hľadáte ten malý tmavý tvar vysoko lietajúceho lietadla, ktoré sa tiahne v oblaku jeho kontrakcie, svetlo zaberie asi 35 000 nanosekúnd alebo 35 microsekundy na prejdenie vzdialenosti. Stále toho nie je moc, o čom by sme sa hádali.

Vesmírna stanica obieha okolo Zeme vo vesmíre asi 250 kilometrov nad hlavou. Počas horného priechodu svetlo z obežnej vedeckej laboratória vystrelí sietnice 1.3 millisekúnd neskôr. Oproti tomu blikanie oka trvá asi 300 milisekúnd (1/3 sekundy) alebo 230-krát dlhšie!

Svetelný čas sa konečne stane hmatateľnejším, keď sa pozrieme na Mesiac, vzdialených 1,3 svetelných sekúnd vo svojej priemernej vzdialenosti 240 000 míľ. Aby ste sa cítili, aké je to dlhé, pozerajte sa na Mesiac pri najbližšej príležitosti a odpočítajte si nahlas: jeden tisíc jedna. Retroreflexné zariadenia Astronómovia umiestnení na lunárny povrch astronauti používajú astronómovia stále na určenie presnej vzdialenosti mesiaca. Lúče laserov na zrkadlá a čas výletu.

Z ôsmich planét sa Venuša priblížila najbližšie k Zemi, a to aj počas nižšej spojitosti, ku ktorej došlo náhodne 25. marca. V ten deň sa obe planéty oddelili iba 26,1 milióna míľ, vzdialenosť 140 sekúnd alebo 2,3 minúty - približne čas potrebný na varenie vody na čaj. Mars, ďalšia planéta, ktorá sa blíži, v súčasnosti stojí na takmer opačnej strane Slnka od Zeme.

Pri súčasnej vzdialenosti 205 miliónov kilometrov by rádiové alebo televízne signály, ktoré sú obidvoma formami svetla, trvalo vysielať na Červenú planétu, a to by trvalo 18,4 minút. Teraz vidíme, prečo inžinieri predprogramujú pristávaciu sekvenciu do počítača sondy Mars, aby ju bezpečne pristáli na povrchu planéty. Akýkoľvek príkaz - alebo zmena v príkazoch - ktoré by sme mohli poslať zo Zeme, príde príliš neskoro. Keď sa lander usadí na planéte a pošle späť telemetriu, aby oznámil svoj stav, personál na kontrolu misie musí uhryznúť nechty na mnoho minút, čakajúc, kým svetlo zaklesne a privedie slovo.

Predtým, ako sa vydáme na vzdialenejšie planéty, zvážme, čo by sa stalo, keby Slnko malo katastrofickú poruchu a náhle prestane svietiť. Žiaden strach. Aspoň nie 8,3 minút, čas, ktorý potrebuje svetlo, alebo jeho nedostatok, aby priniesli zlé správy.

Svetlo z Jupitera trvá 37 minút, kým sa dostane na Zem; Pluto a Charon sú tak vzdialené, že signál z „dvojitej planéty“ potrebuje 4,6 hodiny, aby sa sem dostali. Je to viac ako pol dňa práce na tejto práci a dostali sme sa iba ku kuiperskému pásu.

Poďme na najbližšiu hviezdu (y), systém Alpha Centauri. Ak sa zdalo, že 4,6 hodiny svetla čakali dlho, čo asi 4,3 roka? Ak tvrdo premýšľate, možno si pamätáte, čo ste robili tesne pred Silvestrom v roku 2012. O tej dobe svetlo prichádzajúce dnes večer z Alpha Centauri opustilo túto hviezdu a začalo svoju pozemnú cestu. Pozerať sa na hviezdu je spätne nahliadnuť v čase do konca roka 2012.

Sotva sme však poškriabali povrch. Zoberme si letný trojuholník, postavu, ktorá čoskoro príde k dominancii východnej oblohy spolu s krásnou letnou mliečnou cestou, ktorá cez ňu preteká. Altair, najjužnejší vrchol trojuholníka je blízko, len 16,7 svetelných rokov od Zeme; Vega, najjasnejšia o 25 rokov ďalej a Deneb neuveriteľných 3 200 svetelných rokov.

Môžeme sa vzťahovať na prvé dve hviezdy, pretože svetlo, ktoré vidíme v daný večer, nie je také staré. Väčšina z nás dokáže vyprovokovať obraz našich životov a stavu sveta pred 16 a 25 rokmi. Ale Deneb je výnimočný. Fotóny opustili tento vzdialený supergiant (3 200 svetelných rokov) okolo roku 1200 B.C. počas trojskej vojny na úsvite doby železnej. To je čas na spätný pohľad!

Jednou z najvzdialenejších holých očných hviezd je Rho Cassiopeiae, žltá premenná približne 450-krát väčšia ako Slnko nachádzajúce sa vo vzdialenosti 8200 svetelných rokov v súhvezdí Cassiopeia. Momentálne je hviezda blízko maxima a ľahko viditeľná za súmraku na severozápadnej oblohe. Jeho svetlo nás vtiahne späť na koniec poslednej veľkej doby ľadovej v rovnakom čase a prvé jaskynné kresby, viac ako 4 000 rokov pred postavením prvej egyptskej pyramídy.

Stále a ďalej: najbližšia veľká galaxia, Andromeda, leží od nás 2,5 milióna svetelných rokov a pre mnohých je najslabší, najvzdialenejší objekt viditeľný voľným okom. Myslieť si, že pozeranie sa na galaxiu nás vedie späť do doby, keď naši vzdialení predkovia prvýkrát použili jednoduché nástroje. Svetlo môže byť najrýchlejšou vecou vo vesmíre, ale tieto cestovné časy naznačujú skutočnú obrovskú vesmírnosť.

Poďme trochu ďalej. 16. novembra 1974 digitálny správa bol vyžarovaný z Arecibo rádioteleskop v Portoriku do bohatej hviezdokopy M13 v Hercules vo vzdialenosti 25 000 svetelných rokov. Správu vytvoril používateľ Frank Drake, profesor astronómie v Cornell, a obsahoval základné informácie o ľudskosti vrátane nášho systému číslovania, nášho umiestnenia v slnečnej sústave a zloženia DNA, molekuly života. Pozostávala z 1 679 binárnych bitov predstavujúcich tie a nuly a bola naša najprv zámerná komunikácia zasielaná mimozemšťanom. Dnešná misia je vzdialená 42 svetelných rokov, sotva za dverami.

Ukončime náš stroj času cestovaním s najvzdialenejším objektom, ktorý sme videli vo vesmíre, pomenovanou galaxiou GN-Z11 v Urse Major. Vidíme to tak, že to bolo len 400 miliónov rokov po Veľkom tresku (pred 13,4 miliardami rokov), čo sa premieta do správnej vzdialenosti od Zeme 32 miliárd svetelných rokov. Svetelní astronómovia zachytení na svojich digitálnych senzoroch opustili objekt skôr, ako existovala Zem, slnečná sústava alebo dokonca galaxia Mliečna dráha!

Vďaka konečnej rýchlosti svetla nemôžeme pomôcť, ale vždy vidíme veci také, aké boli. Možno sa pýtate, či existuje nejaký spôsob, ako niečo vidieť práve teraz bez toho, aby ste čakali, až sa sem dostane svetlo? Existuje len jeden spôsob, a to musí byť samotné svetlo.

Z pohľadu fotónu alebo svetelnej častice, ktorá sa pohybuje rýchlosťou svetla, vzdialenosť a čas úplne odpadnú. Všetko sa deje okamžite a cestujte čas kamkoľvek a všade nula sekúnd. Celý vesmír sa v podstate stáva bodom. Šialené a paradoxné, ako to znie, teória relativity umožňuje to, pretože objekt, ktorý sa pohybuje rýchlosťou svetla, zažije nekonečnú dilatáciu času a nekonečné zmršťovanie priestoru.

Len niečo na zamyslenie, keď sa nabudúce stretnete s inými očami v rozhovore. Alebo sa pozrite na hviezdy.

Pin
Send
Share
Send