Учен от НАСА ясно показа колко бавна може да бъде скоростта на светлината.

Скоростта на светлината е границата, с коятодвижат материалния обект в пространството, освен ако, разбира се, вземат предвид хипотетичните молни отвори, с които, според предположенията, обектите могат да се движат в пространството още по-бързо. В един идеален вакуум, частица от светлина, фотон, може да се движи със скорост 299,792 километра в секунда, или приблизително 1,097 милиарда километра в час. На пръв поглед може да изглежда изненадващо бързо. Не, наистина е бързо. Но по скалата на пространството такава скорост може да бъде болезнено бавна, особено ако говорим за радиокомуникации и полети до други планети, по-специално тези извън нашата слънчева система.

За да се улесни всеки, за да разбере ограничените възможности на скоростта на светлината, планетарният учен на космическия център на NASA Goddard Джеймс О'Донохю създаде серия анимационни видеоклипове.

- Направих тези анимации с едно око какМожете по-ясно и бързо да обясните целия контекст на това, което исках да отразя в тях. Когато все още учех, трябваше ръчно да съставям сложни концепции, за да разбера за себе си какво е изложено на опасност във всички “, признава О'Донохю.

В разговор с Business Insider O'Donoghueказа, че едва наскоро научих как да правят тези анимации. Първата му работа за НАСА е да подготви видеоклип за пръстените на Сатурн. След това той започва да анимира други трудни за разбиране космически понятия, например визуално сравнение на размера и скоростта на въртене на планетите на Слънчевата система. Според него тази работа, публикувана на личната му страница в Twitter, привлече голям интерес.

Последната му работа е опит да се демонстрира визуално колко бързо и в същото време могат да бъдат бавни фотони.

Визуална демонстрация на движението на фотони около Земята

</ P>

В първото анимационно видео O'Donoghue показа колко бързо може да се движи светлината спрямо Земята.

Дължината на екватора на нашата планета е приблизително40 хиляди километра. Ако не е имала атмосфера (частиците, които тя съдържа, може да забави светлината малко), тогава фотонът, който се движи по неговата повърхност, би направил почти 7.5 пълни завоя за 1 секунда (или 0.13 секунди на оборот).

Въпреки факта, че при такъв сценарий скоростта на светлината изглежда невероятно бърза, видеото също показва, че е ограничено.

Колко бързо светлината изминава разстоянието между Земята и Луната.

</ P>

Във второто видео O'Donoghue покрива по-голямо разстояние от Земята до Луната.

Средно разстоянието между нашата планета и нейнатаестественият спътник е 384 000 километра. Това означава, че наблюдаваната в небето лунна светлина преодолява това разстояние за 1,255 секунди, а пътят там и обратно, например, когато предава радиосъобщения между Земята и космическия кораб, ще отнеме 2.51 секунди.

Трябва да се отбележи, че всеки ден е времеувеличава, защото всяка година Луната се отдалечава от Земята с около 3,8 сантиметра (Луната непрекъснато изчерпва енергията на Земната ротация чрез гравитационно-приливното взаимодействие. Ефектите от този ефект са промени в орбитата на спътника).

Колко бърза светлина изминава разстоянието между Земята и Марс.

</ P>

В третото видео O'Donoghue демонстрира проблем, с който много планеталози се сблъскват ежедневно.

Когато служителите на НАСА Aerospace AgencyАко се опитате да изтеглите и получите данни от космически кораб, например, една и съща InSight сонда, която в момента работи на Марс, тогава предаването на съобщения се извършва със скоростта на светлината. Въпреки това, не е достатъчно да се контролира устройството в "реално време". Ето защо, екипите трябва да бъдат внимателно обмислени, компресирани колкото е възможно повече и да бъдат изпратени на точното време и място, за да не пропуснете адресата.

Най-бързият обмен на съобщения между Земята иМарс е възможен в момента, когато планетите са в точката на най-близкия подход. Това обаче се случва само веднъж на всеки две години. Освен това, дори и в този случай, ние сме разделени с разстояние от около 54,6 милиона километра. Клипът на О'Донохю показва, че на такова разстояние светлината отнема 3 минути и 2 секунди, за да стигне от една планета до друга или 6 минути от двете страни.

Средно, Земята и Марс споделят разстояние от 254 милиона километра, така че средно двупосочните съобщения отнемат около 28 минути и 12 секунди.

Колкото по-далече е разстоянието, толкова по-потискащо е "ефективността" на скоростта на светлината.

Breakthrough Starshot, космически нано-сонда, ускорена от много мощен лазерен лъч и насочена към звездната система Alpha Centauri

Ограничението на скоростта на светлината създава още повече проблеми.за космически кораб, далеч от Земята. Например, една и съща сонда "New Horizons", която сега се намира на 6.64 милиарда километра от нас, или "Voyager-1" и "Voyager-2", които достигнаха границата на Слънчевата система.

Много тъжна ситуация става, ако речтае за изпращане на съобщение до друга звезда. Например, най-близкият до нас екзопланет, Proxima b, е на около 4.2 светлинни години от нас (около 39.7 трилиона километра). Дори ако вземем най-бързия космически кораб в момента, Parker Solar Probe, който може да достигне скорости от 343 000 километра в час, дори и той ще се нуждае от около 13 121 години само за да лети до Proxima b.

Харесвате ли тази статия? Абонирайте се за нашия телеграма, за да бъдете в крак с най-интересните събития от света на науката и технологиите.