Konečné světlo - proč se vždy ohlédneme v čase

Pin
Send
Share
Send

Moje pozornost byla zaměřena na korálkovou vodu na topolovém listu. Jak bláznivé a praskající ranní slunce. Přistoupil jsem blíž, vyjmul jsem brýle a všiml jsem si, že každá kapka zvětšila malou skvrnu žil, které nitě a podporují list.

Zaměřil jsem objektiv fotoaparátu a přemýšlel jsem, jak dlouho trvalo, než mi kapky dopadly do očí. Protože jsem byl jen asi 6 palců daleko a světlo cestovalo rychlostí 186 000 mil za sekundu nebo 11,8 palce každou miliardtinu sekundy (jednu nanosekundu), doba cestování činila 0,5 nanosekundy. Darn blízko simultánní lidskými standardy, ale prakticky navždypozitroniumhydrid, exotická molekula vyrobená z pozitronu, atomu elektronů a vodíku. Průměrná životnost molekuly PsH je jen 0,5 nanosekund.

V našem každodenním životě se světlo od známých tváří, dopravních značek a číšníka, jehož pozornost se snažíte dostat, dostane k našim očím v nanosekundách. Pokud však náhodou vyhledáte ten malý tmavý tvar vysoce létajícího letounu sledovaného oblakem jeho kontraktu, světlo zabere asi 35 000 nanosekund nebo 35 mikrosekund pro ujetí vzdálenosti. Stále není moc, o čem by se hádalo.

Vesmírná stanice obíhá kolem Země ve vesmíru asi 250 mil nad hlavou. Během režijního průchodu vypálí vaše sítnice světlo z oběžné vědecké laboratoře 1.3 Millisekund později. Ve srovnání trvá mrknutí oka asi 300 milisekund (1/3 sekundy) nebo 230krát déle!

Světelný čas se konečně stává hmatatelnějším, když se podíváme na Měsíc, vzdálený 1,3 světelných vteřin ve své průměrné vzdálenosti 240 000 mil. Chcete-li cítit, jak dlouho to je, zírat na Měsíc při příští příležitosti a spočítat nahlas: jeden tisíc. Retroreflexní zařízení umístěné na lunárním povrchu astronauty Apolla, astronomové stále používají k určení přesné vzdálenosti měsíce. Oni paprsek laser na zrcadla a čas zpáteční cestu.

Z osmi planet je Venuše nejblíže k Zemi, a to během nižšího spojení, ke kterému došlo 25. března. K tomuto datu oddělily obě planety jen 26,1 milionu mil, vzdálenost 140 sekund nebo 2,3 minuty - asi čas to trvá vařit vodu na čaj. Mars, další blízce se přibližující planeta, v současnosti stojí na téměř opačné straně Slunce než Země.

Při současné vzdálenosti 205 milionů kilometrů by rádiové nebo televizní signály, které jsou oběma formami světla, vysílaly na Rudou planetu, aby dorazily 18,4 minuty. Nyní vidíme, proč inženýři předprogramují přistávací sekvenci do počítače sondy Mars, aby ji bezpečně přistáli na povrchu planety. Jakýkoli příkaz - nebo změna příkazů - které bychom mohli poslat ze Země, by dorazil příliš pozdě. Jakmile se lander usadí na planetě a pošle zpět telemetrii, aby sdělil svůj stav, musí personál provádějící kontrolu mise kousat nehty po mnoho minut a čekat, až se světlo pokulhá a přinese slovo.

Než se vydáme na vzdálenější planety, podívejme se, co by se stalo, kdyby Slunce mělo katastrofální poruchu a najednou přestalo svítit. Bez obav. Alespoň ne 8,3 minuty, čas potřebný k tomu, aby světlo nebo jeho nedostatek přineslo špatné zprávy.

Světlo z Jupiteru trvá 37 minut, než dosáhne Země; Pluto a Charon jsou tak vzdálené, že signál z „dvojité planety“ vyžaduje 4,6 hodiny, aby se sem dostalo. To je více než půl dne práce na práci a my jsme se dostali pouze ke kuiperskému pásu.

Zatlačme na nejbližší hvězdu (y), systém Alpha Centauri. Pokud se zdálo, že 4,6 hodiny světelného času čekalo dlouho, co asi 4,3 let? Pokud přemýšlíte těžko, možná si vzpomenete, co jste dělali těsně před Silvestrem v roce 2012. V tu dobu světlo přicházející dnes večer z Alpha Centauri opustilo tuto hvězdu a zahájilo svou pozemskou cestu. Chcete-li se podívat na hvězdu, pak je nahlédnout zpět do konce roku 2012.

Ale stěží jsme se poškrábali. Vezměme si letní trojúhelník, postavu, která brzy přijde ovládnout východní oblohu spolu s krásnou letní Mléčnou dráhou, která podle všeho protéká. Altair, nejjižnější vrchol trojúhelníku je poblíž, pouhých 16,7 světelných let od Země; Vega, nejjasnější o 25 let dál a Deneb neuvěřitelných 3 200 světelných let daleko.

Můžeme se vztahovat k prvním dvěma hvězdám, protože světlo, které vidíme v daný večer, není tak staré. Většina z nás může vykouzlit obraz našich životů a stavu světa před 16 a 25 lety. Deneb je ale výjimečný. Fotony opustily tento vzdálený supergiant (3 200 světelných let) kolem roku 1200 B.C. během trojské války na úsvitu doby železné. To je nějaký čas zpětného pohledu!

Jednou z nejvzdálenějších hvězdných očí je Rho Cassiopeiae, žlutá proměnná asi 450krát větší než Slunce umístěné ve vzdálenosti 8 200 světelných let v souhvězdí Cassiopeia. Právě teď je hvězda blízko maxima a snadno vidět za soumraku na severozápadní obloze. Jeho světlo nás vrhá zpět na konec poslední velké doby ledové najednou a první jeskynní kresby, více než 4 000 let před postavením první egyptské pyramidy.

Stále dál: nejbližší velká galaxie, Andromeda, leží od nás 2,5 milionu světelných let a pro mnohé je nejslabší, nejvzdálenější objekt viditelný pouhým okem. Když si pomyslíme, že pohled na galaxii nás vezme zpět do doby, kdy naši vzdálení předci poprvé použili jednoduché nástroje. Světlo může být nejrychlejší věcí ve vesmíru, ale tyto doby cestování naznačují skutečnou obrovskou vesmírnost.

Pojďme trochu dál. 16. listopadu 1974 digitální zpráva byl paprsek od Arecibo radioteleskop v Portoriku do bohaté hvězdokupy M13 v Herculesu vzdáleném 25 000 světelných let. Zpráva byla vytvořena uživatelem Dr. Frank Drake, profesor astronomie v Cornell, a obsahoval základní informace o lidskosti, včetně našeho číslovacího systému, našeho umístění ve sluneční soustavě a složení DNA, molekuly života. Skládalo se z 1 679 binárních bitů představujících jedničky a nuly a byl náš za prvé úmyslná komunikace zasílaná mimozemšťanům. Dnes je raketa vzdálená 42 světelných let, sotva za dveřmi.

Ukončíme náš stroj času cestováním s nejvzdálenějším objektem, který jsme viděli ve vesmíru, s názvem galaxie GN-z11 v Urse Major. Vidíme to tak, že to bylo jen 400 milionů let po Velkém třesku (před 13,4 miliardami let), které se překládá do správné vzdálenosti od Země 32 miliard světelných let. Světelní astronomové zachycení na jejich digitálních senzorech opustili objekt dříve, než existovala Země, sluneční soustava nebo dokonce galaxie Mléčná dráha!

Díky konečné rychlosti světla nemůžeme pomoci, ale vždy vidíme věci tak, jak byly. Možná se divíte, jestli existuje nějaký způsob, jak něco vidět právě teď aniž byste čekali, až sem dorazí světlo? Existuje jen jeden způsob, a to musí být samotné světlo.

Z pohledu fotonu nebo světelné částice, která se pohybuje rychlostí světla, vzdálenost a čas úplně odpadají. Všechno se děje okamžitě a cestujte čas kamkoli a kdekoli nula sekundy. Celý vesmír se v podstatě stává bodem. Šílený a paradoxní, jak to zní, teorie relativity umožňuje to, protože objekt, který se pohybuje rychlostí světla, zažívá nekonečnou dilataci času a nekonečnou kontrakci prostoru.

Jen něco na přemýšlení o příštím setkání s očima jiného v konverzaci. Nebo se podívejte na hvězdy.

Pin
Send
Share
Send