Czy światło, które widzimy z gwiazd, jest bardzo stare?

Tak, prędkość światła w próżni (lub c ) wynosi 299 792 458 m / s i jedna rok świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w jednym roku juliańskim (365,25 dnia), który wychodzi jako 9,4605284 × 10 ¹⁵ metrów. Ponieważ c to maksymalna prędkość, z jaką cała energia, materia i informacje we Wszechświecie mogą podróżować, jest to uniwersalna stała fizyczna, na której rok świetlny ( ly ) na podstawie jednej z astronomicznych jednostek długości.

Oznacza to, że światło widzialne jako promieniowanie elektromagnetyczne nie może podróżować szybciej niż c iw ciągu jednego roku juliańskiego może pokonać maksymalną odległość

d = t * c

d to odległość w metrach

t czas w sekundach

c prędkość światła w próżni w metrach na sekundę

Jeśli obliczymy tę odległość dla 4,243 dokładnie odległego obiektu, otrzymamy jako 4.243 * 365.25 * 86,400 s * 299,792,458 m * sˉ¹ czyli dokładnie 40,141,879,395,160,334,4 metra (około 40 bilionów kilometrów lub 25 bilionów mil).

To jest odległość pokonaną przez światło od ostatniego odbicia (lub w naszym przypadku wyemitowanej, ponieważ Proxima Centauri jest czerwonym karłem ) od powierzchni o f obiekt niebieski, który ma być 4,243 juliański później widoczny w naszym punkcie obserwacyjnym, w tym przypadku nasza planeta Ziemia, skąd została zmierzona odległość do Proxima Centauri, którą cytowałeś.

Im mocniejszy teleskop, tym głębiej w przeszłość możemy zobaczyć, ponieważ światło jest znacznie starsze! Działa to tak samo niezależnie od odległości obiektu, który obserwujesz, ale astronomia jest pod tym względem szczególnie zgrabna i możemy obserwować obiekty, które są tak odległe, że widzimy je od czasu, gdy jeszcze się formowały.

Aby dowiedzieć się więcej na temat innych jednostek używanych do pomiaru odległych obiektów, możesz przeczytać to pytanie na parseku.

Komentarze

• Kiedy więc patrzymy na nocne niebo, patrzymy w przeszłość. Niech ' powiedzą jedną z gwiazd widzimy na niebie, że stała się supernowa i już jej nie ma, i pozwólmy ' powiedzieć, że ta supernowa była ' mała ' i mógłby ' ve być widoczny tylko wtedy, gdy byłeś dosłownie obok gwiazdy. Niech ' s powiedzmy, że ta gwiazda jest w odległości około czterech lat. Więc za 4 lata nie będziemy jej już widzieć, prawda?
• @NuWin Nie ma czegoś takiego jak supernowa tak mała. Za cztery lata zobaczyłbyś supernową (po tym, jak światło już podróżowało przez cztery lata z perspektywy obserwatora na Ziemi), która stopniowo zanikała, aż ' przestała być widoczna gołym okiem. Poza tym wszyscy by umarli.

Głębsza odpowiedź brzmi „tak i nie”. W układzie odniesienia samego światła podróż z Proximy do tego miejsca jest natychmiastowa. W naszym układzie odniesienia zajmuje to cztery lata – wszystko to jest związane z względnością i naturą czasoprzestrzeni.

Ale w codziennym sensie rzeczywiście spoglądamy w przeszłość na światło gwiazd. p>

Komentarze

• ” W układzie odniesienia samego światła podróż z Proximy do tego miejsca jest natychmiastowa . ” Czy mógłbyś to rozwinąć i wyjaśnić?
• Ogólnie rzecz biorąc, przestrzeń i czas w rzeczywistości są częścią jednej ” czasoprzestrzeń ” i jeśli obiekt przemieszcza się przez czasoprzestrzeń z prędkością światła, to nie doświadcza czasu. To en.wikipedia.org / wiki / World_line może pomóc, chociaż podobnie jak wiele artykułów naukowych w Wikipedii nie bierze ' nie bierze wielu więźniów, jeśli chodzi o wprowadzenie tematu.
• Robi się dziwnie (w normalnej ogólnej teorii względności), gdy myślisz o perspektywie ' fotonu. Foton jest emitowany przez gwiazdę i natychmiast odbierany przez twoje oko. W rzeczywistości ten foton nie mógłby zostać wyemitowany, chyba że ” wszechświat wiedział ” (lub ” ma taką … „), że Twoje oko będzie tam, aby patrzeć na to dokładnie w tym momencie, w którym na nie spojrzysz. Każdy foton musi mieć zarówno początek, jak i koniec ” już na miejscu „. Zatem wszechświat z tylko jedną gwiazdą nie może emitować fotonów, ponieważ nie byłoby niczego, co mogłoby je odebrać.

Właściwie światło, które pada na nas z Proximy Centauri, niekoniecznie musi mieć 4,243 lata. Być może niektóre z docierających tu fotonów powstały w fotosferze Proximy. Jednak niektóre z nich zostaną utworzone w centrum gwiazdy i może upłynąć wiele lat, zanim te fotony dotrą do fotosfery, gdzie są następnie „emitowane”.

Dla naszego słońca jest napisane (w artykule Wikipedii o naszym Słońcu ):

” Promienie gamma (fotony o wysokiej energii) uwalniane w reakcjach fuzji są absorbowane w zaledwie kilku milimetrach plazmy słonecznej, a następnie ponownie emitowane w przypadkowym kierunku i przy nieco niższej energii. Dlatego promieniowanie dociera do powierzchni Słońca przez długi czas. Szacunki dotyczące czasu podróży fotonów mieszczą się w przedziale od 10 000 do 170 000 lat. „

Podobnie, wiele fotonów docierających z Proximy może mieć dziesiątki tysięcy lat. Czas ich podróży z fotosfery Proximy to tylko niewielka część ich podróży na Ziemię.

Komentarze

• Myślę, że jest to przydatne i interesujące dla wzmianka (+1), ale tego rodzaju ' losowy spacer ' idealizacja wydaje mi się bardziej niż trochę dziwna i myląca. div id = „2cf80fee06”>

Całe światło, które widzimy, pochodzi z przeszłości. Światło z żarówki znajdującej się w odległości 3 metrów dociera 10 ns po tym, jak opuściło żarówkę w oku. Na krótkich dystansach to opóźnienie jest znikome (10 ns to 10 miliardowych części sekundy), ale w skali astronomicznej staje się znaczące. Światło ze Słońca potrzebuje 8 minut i 20 sekund, aby dotrzeć do Ziemi, więc kiedy widzimy Słońce, jest to Słońce, tak jak było 8 minut temu. Gdyby słońce nagle umarło, nie zauważylibyśmy przez 8 minut.

To samo dotyczy innych gwiazd w naszej Galaktyce. Światło z gwiazdy 4 lata świetlne dociera do nas po 4 latach; to jest definicja roku świetlnego.

Można by dokonać następującego porównania: załóżmy, że 100 lat samochodowych od miejsca zamieszkania znajduje się miasto.Oznacza to, że dotarcie do Ciebie zajmuje 100 lat. Kiedy samochód z tego miasta dotrze do Ciebie dzisiaj, opuścił go w 1914 roku. To nie będzie sedan z 2010 roku, ale Ford T. Gdy samochód przyjedzie, myślisz o 100 latach wstecz.

badanie historii jest bardzo wygodne dla kosmologów. Chcesz wiedzieć, jak wyglądały galaktyki 13,5 miliarda lat temu, kiedy Wszechświat był jeszcze młody? Cóż, poszukaj światła, które trwało w tamtym czasie. Opuściło badaną galaktykę 13,5 miliarda lat temu i pokazuje, jak ta galaktyka wyglądała w tamtym czasie. Nie mówi ci nic o jej obecnym stanie. Mógł zderzyć się z inną galaktyką lub wchłonąć przez czarną dziurę. Nie ma innego sposobu, aby dowiedzieć się, jak tylko czekać kolejne 13,5 miliarda lat, zanim wyemitowane teraz światło dotrze do nas.

Kolejną interesującą rzeczą do zaobserwowania z tak odległej przeszłości jest kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (CMB). Jest to promieniowanie z Wielkiego Wybuchu, które trwa od 13,8 miliarda lat. Oczywiście dzisiaj Wielki Wybuch jest historią, ale dzięki „ograniczonej” prędkości światła ta historia jest dla nas nieustannie w toku.

edit
Podaj teorię względności. Więc mówimy, że światło z Proximy Centauri trwa od 4,2 roku, ale tylko z naszego punktu widzenia . Gdy obiekty zbliżają się do prędkości światła, ich czas zwalnia, a ostatecznie, gdy osiągniesz prędkość światła, czas całkowicie się zatrzyma. Teraz fotony przemieszczają się z prędkością światła, więc dla nich czas się zatrzymuje. Z punktu widzenia foton przemierza on całą odległość od Proxima Centauri do Ziemi natychmiastowo : przybywa na Ziemię w tym samym czasie, gdy opuszcza Proxima Centauri! (Nie można tego zrobić z obiektami o masie).

Podróżowanie z prędkością światła ma konsekwencje dla obu przestrzeń i czas. Oprócz braku doświadczenia czasu, fotony nie dostrzegają żadnej przestrzeni w kierunku ich podróży. Zatem ich „natychmiastowa” podróż kosmiczna obejmuje zerową odległość. Innymi słowy, każdy foton postrzega twoją gałkę oczną jako przyczepioną do fotosfery Alpha Centauri, pozwalając w ten sposób na bardzo krótki czas podróży …

Komentarze

• A więc … w układzie odniesienia fotonu, nigdzie nie poszło, natychmiast. Jednak mówisz o fotonach i ” ich podróży ” – ale najwyraźniej nie było podróżowania i NIGDY nie może wszelkie podróże. Co to znaczy istnieje ' dokładnie 0 razy? Wygląda na to, że ' mówisz w układzie odniesienia fotonów, fotony nie ' nie istnieją.