Lumina finită - De ce ne uităm mereu înapoi în timp

Pin
Send
Share
Send

Atenția mea a fost concentrată asupra apei cu margele de pe o frunză de plop. Cât de grozav și plin de lumina soarelui dimineața. M-am apropiat, mi-am îndepărtat ochelarii și am observat că fiecare picătură mări un mic petic de vene care se înfășoară și susțin frunza.

Concentrând obiectivul camerei, m-am întrebat cât a durat lumina picăturilor pentru a ajunge la ochii mei. Întrucât aveam doar aproximativ șase centimetri distanță și călătoria ușoară la 186.000 mile pe secundă sau 11,8 inci fiecare miliardime de secundă (o nanosecundă), timpul de călătorie s-a ridicat la 0,5 nanosecunde. Darn aproape de simultan după standardele umane, dar practic pentru totdeaunahidrură de pozitroniu, o moleculă exotică formată dintr-un atom de pozitron, electron și hidrogen. Durata medie de viață a unei molecule PsH este de doar 0,5 nanosecunde.

În viața noastră de zi cu zi, lumina de pe fețele cunoscute, indicatoarele rutiere și ospătarul a cărui atenție pe care încercați să o obțineți ajunge la ochii noștri în nanosecunde. Dar dacă se întâmplă să te uiți în sus pentru a vedea forma minusculă și întunecată a unui avion cu zboruri ridicate, tras de penajul contrail lui, lumina durează aproximativ 35.000 de nanosecunde sau 35 microsecunde pentru a parcurge distanța. Încă nu prea ai de gândit.

Stația spațială orbitează Pământul în spațiul exterior la aproximativ 250 de mile deasupra capului. În timpul unei treceri aeriene, lumina din laboratorul științific orbitant îți aruncă retinele 1.3 Millisecunde mai târziu. În comparație, o clipire a ochiului durează aproximativ 300 de milisecunde (1/3 din secundă) sau de 230 de ori mai mult!

În sfârșit, timpul de lumină devine mai tangibil atunci când privim Luna, la o distanță de 1,3 secunde distanță la distanța medie de 240 000 de mile. Pentru a simți cât timp este acest lucru, privește Luna la următoarea ocazie și numără cu voce tare: o mie una. Dispozitive retroreflectoare plasate pe suprafața lunară de astronauții Apollo sunt încă folosiți de astronomi pentru a determina distanța precisă a lunii. Ei aprind un laser la oglinzi și timp de întoarcere.

Dintre cele opt planete, Venus se apropie cel mai mult de Pământ și o face în timpul conjuncției inferioare, care a avut loc coincidențial la 25 martie. La această dată, doar 26,1 milioane de mile au separat cele două planete, o distanță de 140 de secunde sau 2,3 ​​minute - aproximativ timpul necesar pentru a fierbe apa pentru ceai. Marte, o altă planetă apropiată, se află în prezent aproape în partea opusă a Soarelui de pe Pământ.

Cu o distanță curentă de 205 milioane de mile, un semnal radio sau TV, care sunt ambele forme de lumină, difuzate pe Planeta Roșie ar fi nevoie de 18,4 minute pentru a ajunge. Acum putem vedea de ce inginerii preprogramează o secvență de aterizare în computerul sondei lui Marte pentru a o ateriza în siguranță pe suprafața planetei. Orice comandă - sau modificare a comenzilor - pe care am putea să o trimitem de pe Pământ ar ajunge prea târziu. Odată ce un lander se stabilește pe planetă și trimite telemetrie înapoi pentru a-și comunica starea, personalul de control al misiunii trebuie să își muște unghiile timp de multe minute în așteptarea ca lumina să se întoarcă înapoi și să aducă cuvânt.

Înainte de a ne îndrepta către planete mai îndepărtate, să analizăm ce s-ar întâmpla dacă Soarele ar avea o defecțiune catastrofală și deodată a încetat să strălucească. Fără griji. Cel puțin nu pentru 8,3 minute, timpul necesar pentru lumină sau lipsa acesteia, pentru a aduce veștile proaste.

Lumina de la Jupiter durează 37 de minute pentru a ajunge pe Pământ; Pluto și Charon sunt atât de îndepărtate încât un semnal de pe „planeta dublă” necesită 4,6 ore pentru a ajunge aici. Este vorba de mai mult de o jumătate de zi de muncă pentru slujbă și am făcut-o doar la Centura Kuiper.

Să apăsăm pe cea mai apropiată stea (stele), sistemul Alpha Centauri. Dacă 4,6 ore de lumină păreau mult timp să aștepți, cam 4,3 ani? Dacă vă gândiți greu, s-ar putea să vă amintiți ce ați fost până înainte de Revelionul în 2012. Despre acea vreme, lumina care sosea în această seară de la Alpha Centauri a părăsit acea stea și și-a început călătoria pământească. A privi steaua, atunci înseamnă a privi înapoi în timp până la sfârșitul anului 2012.

Dar abia zgâriem suprafața. Să luăm Triunghiul de vară, o figură care va veni în curând să domine cerul de est, împreună cu frumoasa Calea Lactee de vară care pare să curgă prin ea. Altair, cel mai sudic vârf al triunghiului este în apropiere, la doar 16,7 ani-lumină de Pământ; Vega, cea mai strălucitoare un pic mai departe la 25 de ani și Deneb, la o incredibilă 3.200 de ani lumină distanță.

Ne putem raporta la primele două stele, deoarece lumina pe care o vedem într-o seară dată nu este atât de „veche”. Cei mai mulți dintre noi putem conjura o imagine despre viața noastră și starea de fapt mondială acum 16 și 25 de ani. Dar Deneb este excepțional. Fotonii au plecat de la acest supergiant îndepărtat (3.200 de ani-lumină) în jurul anului 1200 B.C. în timpul războiului troian în zorii epocii fierului. Acesta este un timp de privire înapoi!

Una dintre cele mai îndepărtate stele cu ochi goi este Rho Cassiopeiae, variabilă galbenă de aproximativ 450 de ori mai mare decât Soarele situată la 8.200 de ani lumină în constelația Cassiopeia. Momentan, steaua este aproape maximă și ușor de observat la căderea nopții pe cerul de nord-vest. Lumina ei ne șoptește înapoi la sfârșitul ultimei mari epoci de gheață la un moment dat și a primelor desene rupestre, cu mai mult de 4.000 de ani înainte de a fi construită prima piramidă egipteană.

Continuă: cea mai apropiată galaxie mare, Andromeda, se află la 2,5 milioane de ani lumină de noi și pentru mulți este cel mai slab obiect, cel mai îndepărtat, vizibil cu ochiul liber. Să credem că privirea spre galaxie ne duce înapoi la vremea când strămoșii noștri îndepărtați au folosit mai întâi instrumente simple. Lumina poate fi cel mai rapid lucru din univers, dar aceste timpuri de călătorie sugerează adevărata enormitate a spațiului.

Haideți să mergem puțin mai departe. La 16 noiembrie 1974 un digital mesaj a fost bătut din Radiotelescop Arecibo în Puerto Rico, până la bogatul grup de stele M13 în Hercule la 25.000 de ani lumină distanță. Mesajul a fost creat de Dr. Frank Drake, apoi profesor de astronomie la Cornell și a conținut informații de bază despre umanitate, inclusiv sistemul nostru de numerotare, locația noastră în sistemul solar și compoziția ADN-ului, molecula vieții. A fost format din 1.679 de biți binari reprezentând unul și zero și a fost al nostru primul comunicare deliberată trimisă extratereștrilor. Astăzi, misiunea este la 42 de ani lumină, abia ieșind pe ușă.

Să încheiem mașina noastră de timp să călătorească cu cel mai îndepărtat obiect pe care l-am văzut în univers, o galaxie numită GN-Z11 în Ursa Major. O vedem ca a fost la doar 400 de milioane de ani de la Big Bang (acum 13,4 miliarde de ani), ceea ce se traduce la o distanta corespunzatoare fata de Pamant de 32 de miliarde de ani lumina. Astronomii ușori capturați pe senzorii lor digitali au părăsit obiectul înainte de a exista un Pământ, un Sistem Solar sau chiar o galaxie a Calea Lactee!

Datorită vitezei limitate a luminii, nu putem ajuta, dar să vedem întotdeauna lucrurile așa cum au fost. V-ar putea să vă întrebați dacă există vreun fel de a vedea ceva chiar acum fără să aștepți ca lumina să ajungă aici? Există o singură cale și aceasta trebuie să fie în sine.

Din perspectiva unui foton sau a unei particule de lumină, care se deplasează cu viteza luminii, distanța și timpul cad complet. Totul se întâmplă instantaneu și călătorește timpul oriunde, oriunde este zero secunde. În esență, întregul univers devine un punct. Nebun și paradoxal pe măsură ce sună asta teoria relativitatii o permite deoarece un obiect care călătorește cu viteza luminii experimentează o dilatare infinită a timpului și o contracție spațială infinită.

Doar ceva despre care să te gândești la data viitoare când întâlnești ochii altuia în conversație. Sau uită-te la stele.

Pin
Send
Share
Send