Generelt

En NASA-videnskabsmand viste tydeligt, hvor langsomt lysets hastighed kan være.

Lysets hastighed er grænsen for hvilkenFlyt en materiel objekt i rummet, medmindre du selvfølgelig tager højde for de hypotetiske molhuller, som ifølge forudsætningerne kan objekter bevæge sig i rummet endnu hurtigere. I et ideelt vakuum kan en partikel af lys, en foton, bevæge sig med en hastighed på 299.792 kilometer per sekund eller ca. 1.079 milliarder kilometer i timen. Ved første øjekast kan det virke overraskende hurtigt. Nej, det er virkelig hurtigt. Men i rummets omfang kan en sådan hastighed være smerteligt langsom, især hvis vi taler om radiokommunikation og fly til andre planeter, især dem uden for vores solsystem.

For at gøre det nemmere for alle at forstå lysets begrænsede hastighedsevne, har NASA Goddard Space Center planetforsker James O'Donoghue oprettet en række animerede videoer.

"Jeg lavede disse animationer med øje på hvordanDu kan tydeligere og hurtigere forklare hele sammenhængen med det, jeg ønskede at reflektere i dem. Da jeg stadig studerede, måtte jeg manuelt tegne komplekse begreber for at forstå selv hvad der var på spil i det hele, "indrømmer O'Donoghue.

I en samtale med Business Insider O'Donoghuesagde, at kun for nylig lærte at lave disse animationer. Hans første job for NASA var at forberede en video om Saturns ringe. Derefter begyndte han at animere andre vanskelige at forstå kosmiske begreber, for eksempel en visuel sammenligning af solens systemets planets størrelse og hastighed. Ifølge ham var dette arbejde, der blev offentliggjort på hans personlige Twitter-side, tiltrukket af stor interesse.

Hans seneste arbejde er et forsøg på visuelt at demonstrere, hvor hurtigt og på samme tid langsom fotoner kan være.

Visuel demonstration af bevægelsen af ​​fotoner rundt om Jorden

</ p>

I den første animerede video viste O'Donoghue, hvor hurtigt lyset kan bevæge sig i forhold til Jorden.

Længden af ​​ækvator på vores planet er ca.40 tusind kilometer. Hvis det ikke havde en atmosfære (de partikler, den indeholder, kan sænke lyset lidt), så ville fotonet, der bevæger sig langs overfladen, gøre næsten 7,5 fulde omdrejninger i 1 sekund (eller 0,13 sekunder pr. Omdrejning).

På trods af det faktum, at lysets hastighed i et sådant scenario virker utrolig hurtigt, viser videoen også, at den er begrænset.

Hvor hurtigt bevæger lyset afstanden mellem jorden og månen.

</ p>

I den anden video dækker O'Donoghue en større afstand fra jorden til månen.

I gennemsnit afstanden mellem vores planet og densNaturlig satellit er 384.000 kilometer. Det betyder, at månelyset, der observeres i himlen, overvinder denne afstand i 1.255 sekunder, og vejen der og tilbage, for eksempel når der transmitteres radiobeskeder mellem jorden og rumfartøjet, tager 2,51 sekunder.

Det skal bemærkes, at hver dag er en tidforøges, fordi Månen hvert år bevæger sig væk fra Jorden med ca. 3,8 centimeter (Månen uddæmper konstant Jordens Energi gennem Gravitations-Tidevandsinteraktionen. Virkningerne af denne effekt er ændringer i satellitbanen).

Hvor hurtigt lys bevæger afstanden mellem jord og Mars.

</ p>

I den tredje video viste O'Donoghue et problem, som mange planetologer står overfor dagligt.

Når NASA Aerospace Agency medarbejdereHvis du forsøger at downloade og modtage data fra et rumfartøj, f.eks. Den samme InSight-probe, som for øjeblikket opererer på Mars, sker overførslen af ​​meddelelser med lysets hastighed. Det er imidlertid ikke nok at styre enheden i "realtid". Derfor skal holdene omhyggeligt gennemtænkes, komprimeres så meget som muligt og sendes til den nøjagtige tid og sted for ikke at gå glip af adressaten.

Den hurtigste messaging mellem jorden ogMars er muligt i det øjeblik, hvor planeterne er på nærmeste tidspunkt. Dette sker dog kun om en gang hvert andet år. Derudover er vi selv i dette tilfælde adskilt med en afstand på omkring 54,6 millioner kilometer. O'Donoghues klip viser, at lyset på en sådan afstand tager 3 minutter og 2 sekunder for at komme fra en planet til en anden, eller 6 minutter på begge sider.

I gennemsnit deler Earth og Mars en afstand på 254 millioner kilometer, så i gennemsnit tager tovejskommunikation cirka 28 minutter og 12 sekunder.

Jo længere afstanden er, desto mere deprimerende er "effektiviteten" af lysets hastighed.

Gennembrud Starshot, en rumbåren nano-probe, accelereret af en meget kraftig laserstråle og rettet mod Alpha Centauri-stjernesystemet

Hastighedsgrænsen for lys skaber endnu flere problemer.til rumfartøjer længere væk fra jorden. For eksempel samme sonde "New Horizons", som nu ligger på 6,64 miljarder kilometer fra os, eller "Voyager-1" og "Voyager-2", som nåede grænsen til solsystemet.

Meget trist situation bliver, hvis talehandler om at sende en besked til et andet stjernesystem. For eksempel er nærmeste eksoplanet, der er kendt for os, Proxima b, ca. 4,2 lysår fra os (ca. 39,7 billioner kilometer). Selvom vi tager det hurtigste rumfartøj i øjeblikket, kan Parker Solar Probe, der er i stand til at nå hastigheder på 343.000 kilometer i timen, selv om det kun skal være 13.121 år at flyve til Proxima b.

Kan du lide denne artikel? Abonner på vores telegramkanal for at holde dig ajour med de mest interessante begivenheder fra videnskab og teknologi.