有限の光—なぜ過去を振り返るのか

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私の注意はポプラの葉のビーズ水に集中しました。朝の陽射しにどれほどのジェミィとバーストが起こります。私はより近くに移動し、眼鏡を外し、それぞれの滴が葉に通じて葉を支える静脈の小さなパッチを拡大していることに気づきました。

カメラのレンズに焦点を合わせて、滴の光が目に届くのにどれくらい時間がかかるのかと思いました。私は約6インチしか離れておらず、光は毎秒186,000マイルまたは毎秒11.8インチ(1ナノ秒)で移動するため、移動時間は0.5ナノ秒に達しました。近くにくそー 同時 人間の基準によるが、実際には永久に水素化ポジトロニウム、陽電子、電子、水素原子でできたエキゾチックな分子。 PsH分子の平均寿命はわずか0.5ナノ秒です。

私たちの日常生活では、慣れ親しんだ顔、道端の標識、注意を向けようとしているウェイターからの光がナノ秒単位で私たちの目に届きます。しかし、たまたま見上げて、飛行機雲のプルームに追従する高空飛行の飛行機の小さな暗い形を見ると、光は約35,000ナノ秒または35秒かかります。 マイクロ距離を移動する秒数。まだ問題はありません。

宇宙ステーションは、約250マイル上空の宇宙空間で地球を周回しています。頭上を通過する際、軌道を回る科学実験室からの光が網膜を発火します1.3 ミリ秒後。比較すると、瞬きは約300ミリ秒(1/3秒)または230倍長く続きます。

光の時間は、平均的な距離が240,000マイルである1.3ライト秒ほど離れた月を見ると、最終的にはより明確になります。これがどれくらい長いかを感じるには、次の機会に月を見つめ、大声で数えます。 再帰反射装置 アポロ宇宙飛行士が月面に配置したものは、今でも天文学者が月の正確な距離を決定するために使用されています。彼らは鏡にレーザーを照射し、往復の時間を計ります。

8つの惑星のうち、金星は地球に最も接近します。これは、3月25日に偶然発生した劣等結合時に行われます。この日付では、2つの惑星を2610万マイルだけ離しました。距離は140秒(2.3分)です。お茶の湯を沸かすのにかかる時間。別の接近惑星である火星は、現在、地球と太陽のほぼ反対側に立っています。

現在の距離が2億500万マイルである場合、ラジオまたはテレビ信号はどちらも光の形式であり、赤い惑星にブロードキャストされるには、18.4分かかります。これで、エンジニアが着陸シーケンスを火星のプローブのコンピュータに事前にプログラムして、惑星の表面に安全に着陸する理由がわかります。地球から送信する可能性のあるコマンド–またはコマンドの変更–は、到着が遅すぎます。着陸船が惑星に定住し、テレメトリーを送り返してその状態を伝えたら、ミッションコントロール担当者は、光が戻って言葉が届くのを待つために、何分も指の爪を噛まなければなりません。

より遠くの惑星に向けて速度を上げる前に、太陽に壊滅的な誤動作があり、突然輝かなくなった場合はどうなるかを考えてみましょう。心配ない。少なくとも8.3分ではなく、悪いニュースを伝えるのにかかる時間、またはそれがないこと。

木星からの光が地球に到達するまで37分かかります。冥王星とカロンは非常に離れているため、「二重の惑星」からの信号がここに到達するには4.6時間かかります。これは半日以上の作業で、カイパーベルトにたどり着きました。

一番近い星であるアルファケンタウリ星系を見てみましょう。 4.6時間のライトタイムが長いと思われたら、4.3年はどうでしょうか?よく考えれば、2012年の大晦日の直前のことを覚えているかもしれません。その頃、アルファケンタウリから今夜届く光がその星を離れ、地球への旅を始めました。星を見ると、2012年後半までさかのぼることができます。

しかし、私たちはかろうじて表面を削り取ります。夏のトライアングルを見てみましょう。夏のトライアングルは、東の空を支配するようになり、そこを流れるように見える美しい夏の天の川と一緒に現れます。三角形の最南端であるアルタイルが近くにあり、地球からわずか16.7光年です。 25でもう少し明るいベガと3,200光年離れたデネブ。

特定の夜に見える光は「古い」ものではないので、最初の2つの星について考えることができます。私たちのほとんどは、16年前と25年前の私たちの生活と世界情勢のイメージを思い起こさせることができます。しかし、デネブは例外的です。光子は紀元前1200年頃にこの遠い超巨星(3,200光年)を離れました。鉄器時代の夜明けのトロイ戦争の間に。さあ、振り返る時間です!

最も遠い裸眼の星の1つはRho Cassiopeiaeで、8,200光年離れたカシオペア座にある太陽のサイズの約450倍の黄色の変光星です。現在、星は最大に近く、北西の空の夕暮れ時に見やすいです。その光は私たちを一度に最後の大氷河期の終わりと最初のエジプトのピラミッドが構築される4,000年以上前の最初の洞窟の絵に戻します。

どんどん進んでいきます。最も近い大きな銀河であるアンドロメダは、私たちから250万光年離れており、多くの人にとって、肉眼で見える最も暗い、最も遠い物体です。銀河を見ると、遠い祖先が最初に簡単な道具を使ったときのことになると思います。光は宇宙で最も速いものかもしれませんが、これらの移動時間は宇宙の真の巨大さを示唆しています。

もう少し進んでみましょう。 1974年11月16日、デジタル メッセージ から発せられた アレシボ電波望遠鏡 プエルトリコの豊かな星団 M13 ヘラクレスでは25,000光年離れています。メッセージはによって作成されました フランクドレイク博士、その後、コーネルの天文学の教授であり、私たちの番号付けシステム、太陽系における私たちの位置、DNAの構成、生命の分子など、人類に関する基本的な情報が含まれていました。 1と0を表す1,679のバイナリビットで構成され、 最初 地球外に送信される意図的な通信。今日、ミサイルは42光年離れており、ほんの少し外に出ています。

タイムマシンの移動を終了しましょう。宇宙で見た最も遠い物体、銀河という名前の GN-z11 おおぐま座。それはビッグバン(134億年前)からちょうど4億年後のことであり、これは320億光年の地球からの適切な距離に相当します。デジタルセンサーで捕らえられた光の天文学者たちは、地球、太陽系、さらには天の川銀河ができる前に物体を離れました

光の有限の速度のおかげで、私たちは常に物事をあるように見るしかありません。あなたは何かを見る方法があるのだろうかと思うかもしれません たった今 光がここに来るのを待つことなく?方法は1つだけで、それ自体が光であることです。

光速で移動する光子または光粒子の観点から、距離と時間は完全に失われます。すべてが瞬時に発生し、移動時間はどこにでも、どこにでも ゼロ 秒。つまり、宇宙全体がポイントになります。これは、クレイジーで逆説的ですが、 相対性理論 光の速度で移動するオブジェクトが無限の時間拡張と無限の空間収縮を経験するので、それを許可します。

次回、他の人の目と会ったときに考えることです。または星を見上げてください。

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