Kad jūs skatāties, cik tālu jūs redzat laiku?


Šis raksts sākotnēji tika publicēts sarunā The Conversation. Publikācija sniedza rakstu Space.com Expert Voices: Op-Ed & Insights.

Mūsu sajūtas ir iestrēdzis pagātnē. Ir zibens zibspuldze, un pēc tam sekundes iziet, līdz mēs dzirdam attālinātas pērkona nikni. Mēs dzirdam pagātni.

Mēs redzam arī pagātnē.

Lai gan skaņa ik pēc trim sekundēm ceļo aptuveni kilometru garumā, gaisma ceļo 300 000 kilometru sekundē. Kad mēs redzam apgaismojumu trīs kilometru attālumā, mēs redzam kaut ko, kas notika pirms simtdaļas no milisekundes. Tas nav tieši tālā pagātne.


Lasīt vairāk: ziņkārīgie bērni: Vai dažādās galaktikās ir dzīvas lietas?


Bet, tā kā mēs skatāmies tālāk, mēs varam atgriezties tālāk. Mēs varam redzēt sekundes, minūtes, stundas un gadus pagātnē ar savām acīm. Aplūkojot teleskopu, mēs varam vēl vairāk ieskatīties pagātnē.

Ja jūs patiešām vēlaties atskatīties uz laiku, jums ir nepieciešams meklēt.

Kad mēs skatāmies uz Mēness, mēs to redzam, jo ​​tas bija nedaudz vairāk par otro.

Kad mēs skatāmies uz Mēness, mēs to redzam, jo ​​tas bija nedaudz vairāk par otro.

Kredīts: G.Hüdepohl / ESO, CC BY

Mēness ir mūsu tuvākais debess kaimiņš – pasaule ar ielejām, kalniem un krāteriem.

Tas ir arī aptuveni 380 000 km attālumā, tāpēc, lai ceļotu no Mēness, mums nepieciešams 1,3 sekundes. Mēs redzam, ka Mēness nav tāds, kāds tas ir, bet kā tas bija pirms 1,3 sekundēm.

Mēness nemainās no brīža uzreiz, bet šī 1,3 sekunžu aizkavēšanās ir redzama, kad misijas kontroles sarunas ar astronautiem uz Mēness. Radio viļņi ceļo ar gaismas ātrumu, tāpēc ziņojums no misijas kontroles aizņem 1,3 sekundes, lai nokļūtu Mēness, un pat ātrākā atbilde aizņem vēl 1,3 sekundes, lai atgrieztos.

Radio sakariem uz Mēness ir ievērojams laika aizture.

Nav grūti aplūkot aiz Mēness un tālāk atpakaļ. Saule ir aptuveni 150 miljoni kilometru attālumā, tāpēc mēs to redzam kā pirms apmēram 8 minūtēm.

Pat mūsu tuvākie planētu kaimiņi – Venēra un Marsa – ir desmitiem miljonu kilometru attālumā, tāpēc mēs redzam tos pirms dažām minūtēm. Kad Mars ir ļoti tuvu Zemei, mēs to redzam kā pirms trim minūtēm, bet citos laikos gaisma aizņem vairāk nekā 20 minūtes, lai ceļotu no Marsa uz Zemi.

Mainoties attālumam no Marsa, mainās vieglais ceļojuma laiks no Marsa uz Zemi.

Mainoties attālumam no Marsa, mainās vieglais ceļojuma laiks no Marsa uz Zemi.

Kredīts: NASA, ESA un Z. Levay (STScI), CC BY

Tas rada dažas problēmas, ja esat uz Zemes, kas kontrolē Roveru uz Marsu. Ja jūs braucat ar Rover 1km stundā, tad nobīdi, pateicoties ierobežotajam gaismas ātrumam, nozīmē, ka braucējs varētu būt 200 metru attālumā no tā, kur jūs to redzat, un tas varētu ceļot vēl 200 metrus pēc tam, kad esat to komandējis. bremzes.

Nav pārsteidzoši, ka Marsa Rovers neizjauc nevienu ātruma ierakstu, kas ceļo ar 5 cm sekundē (0,18 km / h vai 0.11 mph), un borta datori palīdz vadīt braukšanu, lai novērstu rover vrakus.

Nav pārsteidzoši, ka Marsa Rovers neizjauc nevienu ātruma ierakstu, kas ceļo ar 5 cm sekundē (0,18 km / h vai 0.11 mph), ar reversiem pēc rūpīgi ieprogrammētām sekvencēm un izmantojot borta datorus, lai izvairītos no briesmām un novērstu punkcijas.

Ierobežotais gaismas ātrums rada dažas problēmas, braucot pa Marsu.

Ierobežotais gaismas ātrums rada dažas problēmas, braucot pa Marsu.

Kredīts: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Ejam kosmosā nedaudz tālāk. Tuvāk Zemei Saturna atrodas vairāk nekā miljarda kilometru attālumā, tāpēc mēs to redzam kā pirms vairāk nekā stundas.

Kad pasaule norisinājās Cassini kosmosa kuģī 2017. gadā ienirt Saturnas atmosfērā, mēs dzirdējām atbalss no kosmosa kuģa, kas jau bija iznīcināts vairāk nekā stundu iepriekš.

Nakts debesis ir pilns ar zvaigznēm, un šīs zvaigznes ir neticami tālu. Attālumi tiek mērīti gaismas gados, kas atbilst gaismas intensitātei vienā gadā. Tas ir aptuveni 9 triljoni km.

Alpha Centauri, tuvākā zvaigzne, kas redzama bez acīm, ir 270 000 reižu lielāka par attālumu starp Zemi un Sauli. Tas ir 4 gaismas gadi, tāpēc mēs redzam Alpha Centauri, kā tas bija pirms 4 gadiem.

Dažas no spožākajām zvaigznēm debesīs ir simtiem gaismas gadu.

Dažas no spožākajām zvaigznēm debesīs ir simtiem gaismas gadu.

Kredīts: Y Beletsky (LCO) / ESO, CC BY

Dažas spilgtas zvaigznes vēl ir daudz tālu. Betelgeuse, Orionas zvaigznājā, atrodas aptuveni 640 gaismas gadu attālumā. Ja Betelgeuse rīt rīt (un tas eksplodēs vienu dienu), mēs par to nezinātu jau gadsimtiem ilgi.

Pat bez teleskopa mēs varam redzēt daudz tālāk. Andromeda galaktika un Magelāniskās mākoņi ir salīdzinoši tuvas galaktikas, kas ir pietiekami spilgti, lai tās varētu redzēt ar neapbruņotu aci.

Lielais Magelāna mākonis ir tikai 160 000 gaismas gadu attālumā, bet Andromeda ir 2,5 miljoni gaismas gadu attālumā. Salīdzinājumam, mūsdienu cilvēki ir gājuši tikai pa Zemi apmēram 300 000 gadu.

Tā kā gaisma kustas ar ierobežotu ātrumu, mēs varam redzēt staru atbalsis uz starpzvaigžņu putekļiem.

Ar neapbruņotu aci jūs varat meklēt miljoniem gadu pagātnē, bet kā par miljardiem? Nu, jūs varat to darīt pie amatieru teleskopa okulāra.

3C 273 var redzēt ar nelielu teleskopu, neskatoties uz to, ka tie ir miljardi gaismas gadu.

3C 273 var redzēt ar nelielu teleskopu, neskatoties uz to, ka tie ir miljardi gaismas gadu.

Kredīts: ESA / Hubble & NASA, CC BY

Quasar 3C 273 ir neticami spožs objekts, kas ir spilgtāks par atsevišķām galaktikām un ko darbina milzīgs melns caurums.

Bet tas ir 1000 reižu mazāks nekā tas, ko bez acīm var redzēt, jo tas ir 2,5 miljardu gaismas gadu attālumā. Tas nozīmē, ka varat to novietot ar 20 cm lielu apertūras teleskopu.

Lielāks teleskops ļauj jums vēl vairāk iedziļināties kosmosā, un man vienreiz bija prieks izmantot okulāru uz 1,5 metru diametra teleskopa. Quasar APM 08279 + 5255 bija tikai vājš punkts, kas nav pārsteidzoši, jo tas ir 12 miljardu gaismas gadu attālumā.


Lasīt vairāk: Paplašinās visums un tālās zvaigznes: padomi, kā izbaudīt kosmoloģiju no jūsu piemājas


Zeme ir tikai 4,5 miljardi gadu veca, un pat visums pats ir 13,8 miljardi gadu. Salīdzinoši maz cilvēku ir redzējuši APM 08279 + 5255 ar savām acīm, un, to darot, viņi (un es) ir skatījušies gandrīz visu mūsu Visuma vēsturi.

Ar pietiekami lielu teleskopu jūs varat redzēt kvazāru APM 08279 + 5255 un skatīties 12 miljardus gadu atpakaļ.

Ar pietiekami lielu teleskopu jūs varat redzēt kvazāru APM 08279 + 5255 un skatīties 12 miljardus gadu atpakaļ.

Kredīts: Sloan Digital Sky Survey, CC BY

Tātad, kad jūs skatāties, atcerieties, ka jūs neredzat lietas, kā tas ir tagad; jūs redzat lietas, kā tās bija.

Bez īsta mēģinājuma jūs varat redzēt gadus pagātnē. Un ar teleskopa palīdzību jūs varat redzēt miljonus vai pat miljardus gadu pagātnē ar savām acīm.

Michael J. I. Brown, astronomijas asociētais profesors, Monash University

Šis raksts tiek atkārtoti publicēts no sarunas ar Creative Commons licenci. Izlasiet sākotnējo rakstu. Sekojiet visiem Expert Voices jautājumiem un debatēm – un kļūstiet par diskusiju daļu – par Facebook, Čivināt un Google +. Izteiktie viedokļi ir autora uzskati un ne vienmēr atspoguļo izdevēja viedokli. Šī raksta versija sākotnēji tika publicēta Space.com.