Ljusets hastighet är den gräns, som kan flytta ett materiellt objekt i rymden, om inte, naturligtvis, inte tar hänsyn till den hypotetiska maskhål, genom vilket, enligt de antaganden, de objekt kan röra sig i rymden snabbare. I en perfekt vakuum, en partikel av ljus, en foton, som kan färdas med en hastighet av 299 792 km per sekund, eller ca 1,079 miljarder kilometer per timme. Vid första anblicken kan det tyckas att det är otroligt snabb. Nej, det är faktiskt snabbt. Men omfattningen av kosmos denna hastighet kan vara smärtsamt långsam, speciellt om vi talar om radio-och flugit till andra planeter, särskilt utanför vårt solsystem.
Att någon person är det lättare att förstå begränsningarna i ljusets hastighet en planetarisk vetenskapsman space flight Center-NASA Goddard James O ‘ donoghue har skapat en serie av animerade filmer.
“Jag gjorde dessa animationer med ett öga för att tydligt och snabbt förklara hela sammanhanget av vad jag ville ha dem att reflektera. När jag var i College, jag var tvungen att manuellt rita ett komplicerat begrepp för att förstå om något alls”, säger O ‘ donoghue.
I ett samtal med Business Insider O ‘ donoghue sa att det bara nyligen lärt sig hur man gör dessa animationer. Hans första jobb för NASA var att producera en video om Saturnus ringar. Han började då att animera andra svårt att förstå kosmisk begrepp, t ex visuell jämförelse av storlek och hastighet på rotationen av planeterna i solsystemet. Enligt honom, detta verk, som publicerades på hans personliga sida i “Twitter”, har rönt stort intresse.
Hans senaste arbete är ett försök att visa hur snabbt och på samma gång, långsam kan vara fotoner.
En visuell demonstration av förflyttning av fotoner runt Jorden
I den första animerade film O ‘ donoghue visade hur snabbt ljuset kan röra sig i förhållande till Jorden.
Längden på ekvatorn på vår planet är ca 40 tusen mil. Om hon inte fått luft (partiklar som finns i den, är lite långsam ljus), foton, glidande längs med dess yta, som skulle ha gjort nästan 7.5 fullständig revolution i 1 sekund (eller 0,13 sekunder per varv).
Trots det faktum att i ett sådant scenario ljusets hastighet verkar otroligt fort, filmen visar också att det är ändligt.
Hur snabbt ljuset täcker avståndet mellan jorden och Månen
I det andra klippet O ‘ donoghue täcker ett större avstånd från jorden till månen.
Det genomsnittliga avståndet mellan vår planet och dess naturliga satellit är 384 000 kilometer. Detta innebär att den observerade himlen på månens ljus som övervinner detta avstånd för 1,255 sekunder, och vägen dit och tillbaka, till exempel, när vi sänder radio meddelanden mellan Jorden och rymdfarkoster är på 2,51 sekunder.
Observera att med varje dag, denna tid ökar för varje år Månen är på väg bort från Jorden med ca 3,8 cm (Månen ständigt suger energi av rotation av Jorden via gravitationell tidvatten interaktioner. Konsekvenserna av denna effekt är den förändring av satellit-bana).
Hur snabbt ljuset täcker avståndet mellan Jorden och Mars
I den tredje filmen O ‘ donoghue visat på de problem som många forskare möter på en daglig basis.
När de anställda flyg-Byrån NASA försöker överföra och ta emot data från satellit, till exempel, samma sonden InSight, som nu arbetar på Mars, överföringen av meddelanden sker med ljusets hastighet. Det är dock inte tillräckligt för att styra maskinen i “realtid”. Så laget bör noga övervägas, maximalt komprimeras och skickas till exakt tid och plats för att inte missa destination.
Snabb överföring av meddelanden mellan Jorden och Mars är möjligt just nu, när planeter är i närmaste punkten strategi. Men detta händer bara en gång på två år. Dessutom, även i det här fallet, vi är separerade med ett avstånd av ca för 54,6 miljoner kilometer. I videon, O ‘ donoghue visar att på detta avstånd, ljus tar 3 minuter och 2 sekunder för att komma från en planet till en annan, eller 6 minuter på båda sidor.
I genomsnitt, Jorden och Mars andel av avståndet till 254 miljoner kilometer, så i genomsnitt två-vägs överföring av meddelanden tar ungefär 28 minuter och 12 sekunder.
Ju längre avstånd, desto deprimerande blir det “effektivitet” ljusets hastighet
Illustration av space “nano-sonder” Genombrott Starshot accelererade mycket kraftfull laser beam och guide till stjärnsystemet alfa Centauri
Hastighetsgränsen av ljus innebär större utmaningar till rymdfarkosten längre bort från Jorden. Till exempel, samma sond “Ny horisont”, som nu 6.64 miljarder kilometer ifrån oss, eller “the Voyager-1 och Voyager-2”, som nådde gränsen av solsystemet.
Mycket tråkigt situationen är, om vi talar om sändningen av meddelandet till ett annat stjärnsystem. Till exempel, det närmaste kända exoplaneter, b Proxima om 4,2 ljusår från oss (om en till 39,7 biljoner kilometer). Även om vi tar den snabbaste just nu, rymdfarkoster, solar probe, Parker, kunna nå hastigheter på 343 000 kilometer per timme, även han kommer att behöva cirka 13 211 år bara för att nå Proxima b.
Gillade artikeln? Telegram prenumerera på vår kanal för att vara uppdaterad med de mest intressanta händelser från en värld av vetenskap och teknik.