Onko tähtien näkemä valo äärimmäisen vanha?

Kyllä, valon nopeus tyhjiössä (tai c ) on 299 792 458 m / s ja yksi valovuosi on etäisyys, jonka valo kulkee yhdessä juliaanisessa vuodessa (365,25 päivää), joka tulee 9,4605284 × 10 ¹⁵ metrinä. Koska c on suurin nopeus, jolla kaikki maailmankaikkeuden energia, aine ja tieto voivat liikkua, valovuosi ( ly ) on universaali fyysinen vakio yhtenä tähtitieteellisistä pituusyksiköistä perustuu.

Tämä tarkoittaa, että näkyvä valo sähkömagneettisena säteilynä ei voi kulkea nopeampi kuin c ja yhdessä Julian-vuodessa se voi ylittää enimmäismatkan

d = t * c

d on etäisyys metreinä

t aika sekunteina

c valon nopeus tyhjössä metreinä sekunnissa

Jos laskemme tämän etäisyyden 4,243 ly etäiselle esineelle, joka tulee esiin nimellä 4.243 * 365.25 * 86,400 s * 299,792,458 m * sˉ¹ tai täsmälleen 40141 879 395 160 334,4 metriä (noin 40 biljoonaa kilometriä tai 25 biljoonaa mailia).

Se on etäisyys kuljetun valon jälkeen, kun se viimeksi heijastui (tai meidän tapauksessamme lähetti sitä, koska Proxima Centauri on punainen kääpiö tähti) pinnan o Jos taivaankappale on 4.243 Julian vuotta myöhemmin näkyvissä havaintopisteessämme, tässä tapauksessa maaplaneetamme, josta mitattiin etäisyytesi tarjoamaasi Proxima Centauriin.

Mitä tehokkaampi teleskooppi, sitä kauemmas menneisyyteen voimme nähdä, koska valo on paljon vanhempaa! Tämä tapahtuu samalla tavalla riippumatta havaittavan kohteen etäisyydestä, mutta tähtitiede on tässä suhteessa erityisen siisti ja voimme havaita esineitä, jotka ovat niin kaukana, että näemme ne siitä hetkestä lähtien, kun ne olivat vielä muodostumassa.

Jos haluat lukea lisää muista etäisten kohteiden mittaamiseen käytetyistä yksiköistä, saatat olla kiinnostunut lukemaan tämän kysymyksen parsecissa.

Kommentit

• Kun siis katsomme yötaivasta, katsomme menneisyyttä. Sanotaan ’ s sanoa yksi tähdistä näemme taivaalla menneen supernovan eikä ole enää siellä ja anna ’ n sanoa, että tämä supernova oli ’ pieni ’ ja ’ voitiin nähdä vain, jos olisit kirjaimellisesti tähden vieressä. Anna ’ s sanotaan, että tämä tähti on noin neljännes päässä. Joten 4 vuoden kuluttua emme enää näe tähteä?
• @NuWin Ei sellaista asiaa kuin se pieni supernova. Neljän vuoden kuluttua näet supernovan (sen jälkeen kun valo on jo liikkunut neljä vuotta maapallon tarkkailijan näkökulmasta), joka vähitellen haalistuu, kunnes se ’ ei ole enää näkyvissä paljaalle silmälle. Lisäksi kaikki kuolisivat.

Syvempi vastaus on ”kyllä ja ei”. Itse valon viitekehyksessä matka Proximasta tänne on välitön. Viitekehyksessämme se kestää neljä vuotta – tämä kaikki on sidottu suhteellisuusteoriaan ja aika-ajan luonteeseen.

Mutta jokapäiväisessä mielessä katsomme todellakin ajassa taaksepäin tähtien valossa.

Kommentit

• ” Itse valon viitekehyksessä matka Proximasta tänne on välitöntä . ” Voisitko laajentaa asiaa selittämällä?
• Yleensä reaalisuusalue ja aika ovat osa yhtä ” avaruusaika ” ja jos esine kulkee avaruuden läpi valon nopeudella, se ei koe aikaa. Tämä fi.wikipedia.org / wiki / World_line saattaa auttaa, vaikka kuten monetkin Wikipedian tieteelliset artikkelit, se ei ota ’ monia vankeja aiheiden esittelyssä.
• Se on outoa (tavallisessa hum-rummun tavallisessa suhteellisuudessa), kun ajatellaan fotonien ’ näkökulmaa. Tähti lähettää fotonin ja ottaa silmäsi vastaan heti. Todellisessa mielessä kyseistä fotonia ei olisi voitu lähettää, ellei ” maailmankaikkeus tunne ” (tai ” jäsennelty niin … ”), että silmäsi olisi paikalla katsomaan sitä juuri sinä hetkenä, kun katselit sitä. Jokaisella fotonilla on oltava sekä alku että loppu ” jo paikoillaan ”. Joten maailmankaikkeus, jossa on vain yksi tähti, ei voinut lähettää fotoneja, koska niitä ei olisi mitään vastaanottamaan.

Oikeastaan Proxima Centaurista tuleva valo ei ole välttämättä 4,243 vuotta vanha. Ehkä jotkut tänne saapuvista fotoneista syntyivät Proximan fotosfäärissä. Mutta jotkut niistä on luotu tähden keskelle, ja näiden fotonien saattaminen kestää monta vuotta päästäksesi fotosfääriin, jossa ne sitten ”emittoituvat”.

Auringollemme on kirjoitettu (Wikipedian artikkelissa auringostamme ):

” Fuusioreaktioissa vapautuvat gammasäteet (suurenergiset fotonit) absorboituvat vain muutamassa millimetrissä aurinkoplasmaa ja sitten uudelleen emittoituvat satunnaisessa suunnassa ja hieman pienemmällä energialla. Siksi kestää kauan, ennen kuin säteily saavuttaa Auringon pinnan. Arviot fotonien kulkuaikavälistä 10 000 – 170 000 vuotta. ”

Vastaavasti monet Proximasta saapuvista fotoneista voivat olla useita kymmeniä tuhansia vuosia. Heidän matkustusaikansa Proximan valokuvakehästä on vain pieni osa heidän matkansa maapallolle.

Kommentit

• Minusta tämä on hyödyllistä ja mielenkiintoista mainitse (+1), mutta tällainen ’ satunnainen kävely ’ idealisointi on mielestäni enemmän kuin hieman outoa ja harhaanjohtavaa. div id = ”2cf80fee06”>

Kaikki näkemämme valo on menneisyyttä. Hehkulampun valo 3 metrin etäisyydellä saavuttaa 10 ns sen jälkeen, kun se on jättänyt lampun silmään. Lyhyillä etäisyyksillä tämä viive on merkityksetön (10 ns on 10 miljardin sekuntia), mutta tähtitieteellisessä mittakaavassa siitä tulee merkittävä. Auringonvalon saavuttaminen Maan päälle kestää 8 minuuttia ja 20 sekuntia, joten kun näemme Auringon, se on aurinko kuin se oli 8 minuuttia sitten. Jos aurinko yhtäkkiä kuolee, emme huomaa sitä 8 minuuttia.

Sama pätee muihin galaksimme tähtiin. Tähän valo 4 valovuoden aikana saavuttaa meidät 4 vuotta; se on valovuoden määritelmä.

Voidaan tehdä seuraava vertailu: Oletetaan, että siellä on kaupunki 100 autovuosien päässä asuinpaikastasi.Se tarkoittaa, että autolla kestää 100 vuotta. Kun tuon kaupungin auto saavuttaa sinut tänään, se lähti vuonna 1914. Se ei tule olemaan vuoden 2010 sedan, mutta Ford T. Kun auto saapuu, etsit 100 vuotta aiemmin.

Tämä historian tutkiminen on erittäin kätevää kosmologeille. Haluatko tietää miltä galaksit näyttivät 13,5 miljardia vuotta sitten, kun maailmankaikkeus oli vielä nuori? No, etsi valoa, joka on ollut käynnissä tuohon aikaan. Se lähti tutkittavasta galaksista 13,5 miljardia vuotta sitten ja näyttää, miltä galaksi näytti tuolloin. Se ei kerro sinulle mitään sen nykytilasta. Se on saattanut törmätä toiseen galaksiin tai absorboida mustan aukon. Ei ole mitään muuta tietoa kuin odottaa vielä 13,5 miljardia vuotta, kunnes nyt säteilevä valo saavuttaa meidät.

Toinen mielenkiintoinen asia, joka on havaittavissa kaukaa menneisyydestä, on kosminen mikroaaltotaustasäteily (CMB). Se on Big Bangin säteily, joka on ollut käynnissä 13,8 miljardia vuotta. Tietysti tänään iso bang on historia, mutta ”rajoitetun” valonopeuden ansiosta tämä historia on meille jatkuvasti käynnissä.

edit
Syötä suhteellisuusteoria. Joten sanomme, että Proxima Centaurin valo on ollut käynnissä 4,2 vuotta, mutta vain meidän näkökulmastamme . Kun esineet menevät lähemmäksi valon nopeutta, niiden aika hidastuu ja lopulta se, kun saavutat valon nopeuden, pysähtyy kokonaan. Nyt fotonit liikkuvat valon nopeudella, joten heille aika on pysähtynyt. Photonin näkökulmasta se kulkee koko etäisyyden Proxima Centaurista maahan hetkellisesti : se saapuu maapallolle samalla kun se lähtee Proxima Centaurista! (Et voi tehdä tätä esineillä, joilla on massaa.)

Kevyellä matkustamisella on vaikutuksia molempiin tila ja aika. Aikakokemuksen lisäksi fotonit eivät havaitse tilaa liikkumissuunnassaan. Siten heidän ”hetkellinen” avaruusmatkansa kattaa nollan etäisyyden. Toisin sanoen kukin fotoni havaitsee silmämunan kiinnittyvän fotosfääriin. Alfa Centauri, mikä mahdollistaa hyvin lyhyen matkustusajan …

Kommentit

• Joten … fotonin vertailukehyksessä, se ei mennyt mihinkään, heti. Silti puhut fotoneista ja heidän ” heidän matkastaan ” – mutta ilmeisesti ei ollut matkustamista eikä sitä voi KOSKAAN olla mitä tahansa matkustamista. Mitä se tarkoittaa olemassa ’ täsmälleen 0 kertaa? Kuulostaa siltä, että ’ sanot fotonien viitekehyksessä, fotoneja ei ole ’.