Nocne niebo pokazuje, jak daleko w czasie można zobaczyć od patrzenia w górę

Nasze zmysły tkwią w przeszłości. Błyska błyskawica, a potem mijają sekundy, aż słyszymy dudnienie odległego grzmotu. Słyszymy przeszłość.

My też patrzymy w przeszłość.

Podczas gdy dźwięk podróżuje około kilometra co trzy sekundy, światło podróżuje 300 000 kilometrów na sekundę. Kiedy widzimy błysk oświetlenia trzy kilometry dalej, widzimy coś, co wydarzyło się setną część milisekundy temu. To nie jest dokładnie odległa przeszłość.

Ale gdy patrzymy w dal, możemy spojrzeć w dal. Na własne oczy widzimy sekundy, minuty, godziny i lata w przeszłość. Patrząc przez teleskop, możemy spojrzeć jeszcze dalej w przeszłość.

Drugi powrót w czasie

Jeśli naprawdę chcesz cofnąć się w czasie, musisz sprawdzić.

Księżyc jest naszym najbliższym niebiańskim sąsiadem - światem z dolinami, górami i kraterami.

Oddalony jest również o 380 000 km, więc światło potrzebuje od 1,3 sekundy, aby podróżować z księżyca do nas. Widzimy księżyc nie taki, jaki jest, ale jak to było 1,3 sekundy temu.

Księżyc nie zmienia się znacząco od chwili do chwili, ale to 1,3-sekundowe opóźnienie jest widoczne, gdy kontrola misji rozmawia z astronautami na Księżycu. Fale radiowe poruszają się z prędkością światła, więc wiadomość z kontroli misji trwa 1,3 sekundy, aby dotrzeć do księżyca, a nawet najszybsze odpowiedzi trwają kolejne 1,3 sekundy, aby wrócić.

Minuty i godziny

Nie jest trudno spojrzeć poza księżyc i dalej w przeszłość. Słońce jest oddalone o około 150 milionów kilometrów, więc widzimy to tak, jak było jakieś osiem minut temu.

Nawet nasi najbliżsi sąsiedzi planetarni, Wenus i Mars, są dziesiątki milionów kilometrów, więc widzimy je tak, jak to było kilka minut temu. Kiedy Mars znajduje się bardzo blisko Ziemi, widzimy to tak, jak było to około trzech minut temu, ale czasami światło potrzebuje więcej niż 20 minut na podróż z Marsa na Ziemię.

Stwarza to pewne problemy, jeśli jesteś na Ziemi kontrolując łazik na Marsie. Jeśli jeździsz łazikiem na 1 km na godzinę, to opóźnienie, ze względu na skończoną prędkość światła, oznacza, że ​​łazik może być 200 metrów przed miejscem, w którym go widzisz, i może przejechać kolejne 200 metrów po tym, jak polecisz mu naciśnij hamulce.

Nic dziwnego, że marsjańscy łaziki nie łamią żadnych rekordów prędkości, podróżując z prędkością 5 cm na sekundę (0,18 km / h lub 0,11 km / h), a komputery pokładowe pomagają w prowadzeniu pojazdu, aby zapobiec wrakom łazika.

Przejdźmy trochę dalej w kosmosie. Najbliżej Ziemi Saturn znajduje się jeszcze ponad miliard kilometrów stąd, widzimy to tak, jak było ponad godzinę temu.

Kiedy świat dostroił się do sondy Cassini zanurzającej się w atmosferze Saturna w 2017 roku, słyszeliśmy echa ze statku kosmicznego, który został już zniszczony ponad godzinę wcześniej.

Lat

Nocne niebo jest pełne gwiazd, a te gwiazdy są niesamowicie odległe. Odległości są mierzone w latach świetlnych, co odpowiada odległości przebytej przez światło w ciągu jednego roku. To około 9 bilionów kilometrów.

Alfa Centauri, najbliższa gwiazda widoczna gołym okiem, znajduje się w odległości 270 000 razy większej niż odległość między Ziemią a Słońcem. To cztery lata świetlne, więc widzimy Alpha Centauri tak jak cztery lata temu.

Niektóre jasne gwiazdy są jeszcze bardziej odległe. Betelgeuse w gwiazdozbiorze Oriona znajduje się w odległości około 640 lat świetlnych. Gdyby Betelgeuse eksplodowało jutro (i wybuchnie pewnego dnia), nie wiedzielibyśmy o tym przez wieki.

Nawet bez teleskopu widzimy znacznie więcej. Galaktyka Andromedy i Obłoki Magellana są stosunkowo bliskimi galaktykami, które są wystarczająco jasne, aby można je było zobaczyć gołym okiem.

Wielka chmura Magellana znajduje się zaledwie 160 000 lat świetlnych stąd, podczas gdy Andromeda znajduje się w odległości 2,5 miliona lat świetlnych. Dla porównania, współczesni ludzie chodzili po Ziemi jedynie przez 300 000 lat.

Miliardy

Nieuzbrojonym okiem możesz patrzeć miliony lat w przeszłość, ale co powiesz na miliardy? Możesz to zrobić w okularu amatorskiego teleskopu.

Quasar 3C 273 jest niesamowicie jasnym obiektem, który jest jaśniejszy od pojedynczych galaktyk i zasilany przez ogromną czarną dziurę.

Ale jest 1000 razy słabszy niż to, co widzi nieuzbrojonym okiem, ponieważ znajduje się w odległości 2,5 miliarda lat świetlnych. Powiedziawszy to, możesz to zauważyć za pomocą teleskopu o średnicy przysłony 20 cm.

Większy teleskop pozwala ci zajrzeć jeszcze dalej w przestrzeń kosmiczną, a ja miałem kiedyś przyjemność korzystać z okularu na teleskopie o średnicy 1,5 metra. Quasar APM 08279 + 5255 był tylko słabym punktem, co nie jest zaskakujące, ponieważ znajduje się w odległości 12 miliardów lat świetlnych.

Ziemia ma zaledwie 4,5 miliarda lat, a nawet sam wszechświat ma 13,8 miliarda lat. Stosunkowo niewielu ludzi widziało APM 08279 + 5255 na własne oczy, a robiąc to (i ja), spoglądaliśmy wstecz na prawie całą historię naszego wszechświata.

Więc kiedy patrzysz w górę, pamiętaj, że nie widzisz rzeczy takimi, jakimi są teraz; widzisz rzeczy takimi, jakimi były.

Bez naprawdę próbowania możesz zobaczyć lata w przeszłość. Za pomocą teleskopu możesz zobaczyć na własne oczy miliony, a nawet miliardy lat.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Michaela J. I. Browna. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.