Ένας επιστήμονας της NASA έδειξε σαφώς πόσο αργή μπορεί να είναι η ταχύτητα του φωτός.

Η ταχύτητα του φωτός είναι το όριο με το οποίονα μετακινήσετε ένα υλικό αντικείμενο στο διάστημα, εκτός αν, φυσικά, λαμβάνοντας υπόψη τις υποθετικές τρύπες, με τις οποίες, σύμφωνα με τις υποθέσεις, τα αντικείμενα μπορούν να κινούνται στο διάστημα ακόμη πιο γρήγορα. Σε ένα ιδανικό κενό, ένα σωματίδιο φωτός, ένα φωτόνιο, μπορεί να κινηθεί με ταχύτητα 299.792 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ή περίπου 1.079 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα ανά ώρα. Με την πρώτη ματιά μπορεί να φαίνεται εκπληκτικά γρήγορα. Όχι, είναι πολύ γρήγορο. Αλλά με την κλίμακα του χώρου, μια τέτοια ταχύτητα μπορεί να είναι οδυνηρά αργή, ειδικά αν μιλάμε για ραδιοεπικοινωνίες και πτήσεις προς άλλους πλανήτες, ιδιαίτερα για εκείνους που βρίσκονται εκτός του ηλιακού μας συστήματος.

Προκειμένου να καταστεί ευκολότερη η κατανόηση των περιορισμένων δυνατοτήτων ταχύτητας του φωτός, ο πλανητικός επιστήμονας NASA Goddard Space Center James O'Donoghue δημιούργησε μια σειρά από κινούμενα βίντεο.

"Έκανα αυτά τα κινούμενα σχέδια με ένα μάτι για το πώςΜπορείτε να εξηγήσετε με μεγαλύτερη σαφήνεια και ταχύτητα ολόκληρο το περιεχόμενο αυτού που θα ήθελα να εκφράσω σε αυτά. Όταν εξακολουθούσα να σπουδάζω, έπρεπε να κάνω σύνθετες έννοιες με σκοπό να καταλάβω για μένα τι διακυβεύεται σε όλους ", παραδέχεται ο O'Donoghue.

Σε μια συνομιλία με το Business Insider O'Donoghueδήλωσε ότι μόνο πρόσφατα έμαθε πώς να κάνει αυτά τα κινούμενα σχέδια. Η πρώτη του δουλειά για τη NASA ήταν να ετοιμάσει ένα βίντεο σχετικά με τους δακτυλίους του Κρόνου. Μετά από αυτό, άρχισε να ζωντανεύει άλλες δυσνόητες κοσμικές έννοιες, για παράδειγμα, μια οπτική σύγκριση του μεγέθους και της ταχύτητας περιστροφής των πλανητών του ηλιακού συστήματος. Σύμφωνα με τον ίδιο, αυτό το έργο, που δημοσιεύτηκε στην προσωπική του σελίδα του Twitter, προσέλκυσε μεγάλο ενδιαφέρον.

Το τελευταίο του έργο είναι μια προσπάθεια να δείξουμε οπτικά πόσο γρήγορα και ταυτόχρονα μπορεί να είναι τα αργά φωτόνια.

Οπτική επίδειξη της κίνησης των φωτονίων γύρω από τη Γη

</ p>

Στο πρώτο κινούμενο βίντεο, ο O'Donoghue έδειξε πόσο γρήγορα μπορεί να κινηθεί το φως σε σχέση με τη Γη.

Το μήκος του ισημερινού του πλανήτη μας είναι περίπου40 χιλιάδες χιλιόμετρα. Αν δεν είχε ατμόσφαιρα (τα σωματίδια που περιέχει μπορεί να επιβραδύνουν λίγο το φως), τότε το φωτόνιο που κινείται κατά μήκος της επιφάνειάς του θα κάνει σχεδόν 7,5 πλήρεις στροφές σε 1 δευτερόλεπτο (ή 0,13 δευτερόλεπτα ανά περιστροφή).

Παρά το γεγονός ότι σε ένα τέτοιο σενάριο, η ταχύτητα του φωτός φαίνεται απίστευτα γρήγορη, το βίντεο δείχνει επίσης ότι είναι πεπερασμένο.

Πόσο γρήγορα το φως ταξιδεύει την απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης.

</ p>

Στο δεύτερο βίντεο, το O'Donoghue καλύπτει μια μεγαλύτερη απόσταση από τη Γη έως τη Σελήνη.

Κατά μέσο όρο, η απόσταση μεταξύ του πλανήτη μας και τουφυσικό δορυφόρο είναι 384.000 χιλιόμετρα. Αυτό σημαίνει ότι το φως του φεγγαριού που παρατηρείται στον ουρανό υπερνικά αυτή την απόσταση σε 1.255 δευτερόλεπτα και ο τρόπος εκεί και πίσω, για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση ραδιοφωνικών μηνυμάτων μεταξύ της Γης και του διαστημικού οχήματος, θα διαρκέσει 2,51 δευτερόλεπτα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε μέρα είναι μια εποχήαυξάνεται, επειδή κάθε χρόνο η Σελήνη μετακινείται μακριά από τη Γη κατά περίπου 3,8 εκατοστά (η Σελήνη εξαντλεί συνεχώς την ενέργεια της γήινης περιστροφής μέσω της βαρυτικής-παλιρροιακής αλληλεπίδρασης, με αποτέλεσμα την αλλαγή στην τροχιά του δορυφόρου).

Πόσο γρήγορα το φως ξεπερνά την απόσταση μεταξύ της Γης και του Άρη

</ p>

Στο τρίτο βίντεο, ο O'Donoghue παρουσίασε ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζουν καθημερινά πολλοί πλανητολόγοι.

Όταν υπάλληλοι της NASA Aerospace AgencyΑν προσπαθήσετε να κατεβάσετε και να λάβετε δεδομένα από ένα διαστημικό σκάφος, για παράδειγμα, τον ίδιο ανιχνευτή InSight, ο οποίος λειτουργεί επί του παρόντος στον Άρη, τότε η μετάδοση μηνυμάτων συμβαίνει με την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, δεν αρκεί να ελέγχετε τη συσκευή σε "πραγματικό χρόνο". Ως εκ τούτου, οι ομάδες πρέπει να μελετηθούν προσεκτικά, να συμπιεστούν όσο το δυνατόν περισσότερο και να αποσταλούν στον ακριβή χρόνο και τόπο έτσι ώστε να μην χάσουν τον παραλήπτη.

Το ταχύτερο μήνυμα μεταξύ της Γης και της ΓηςΟ Άρης είναι δυνατός τη στιγμή που οι πλανήτες βρίσκονται στο σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης. Ωστόσο, αυτό συμβαίνει μόνο μία φορά κάθε δύο χρόνια. Επιπλέον, ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, χωρίζονται από απόσταση περίπου 54,6 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Το κλιπ του O'Donoghue δείχνει ότι σε τόσο μεγάλη απόσταση το φως διαρκεί 3 λεπτά και 2 δευτερόλεπτα για να φτάσει από έναν πλανήτη σε άλλο ή 6 λεπτά και στις δύο πλευρές.

Κατά μέσο όρο, η Γη και ο Άρης μοιράζονται απόσταση 254 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, επομένως, κατά μέσο όρο, η αμφίδρομη ανταλλαγή μηνυμάτων διαρκεί περίπου 28 λεπτά και 12 δευτερόλεπτα.

Όσο πιο μακριά είναι η απόσταση, τόσο πιο καταθλιπτική είναι η "αποτελεσματικότητα" της ταχύτητας του φωτός.

Breakthrough Starshot, ένας διαστημικός νανο-ανιχνευτής, επιταχυνόμενος από μια πολύ ισχυρή δέσμη λέιζερ και κατευθυνόμενος στο σύστημα αστέρων Alpha Centauri

Το όριο ταχύτητας του φωτός δημιουργεί ακόμα περισσότερα προβλήματα.για διαστημόπλοια πιο μακριά από τη Γη. Για παράδειγμα, ο ίδιος ιχνηλάτης "New Horizons", ο οποίος βρίσκεται τώρα στα 6.64 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από εμάς ή "Voyager-1" και "Voyager-2", που έφτασαν στα όρια του ηλιακού συστήματος.

Πολύ λυπηρή κατάσταση γίνεται, αν ομιλίαπρόκειται για την αποστολή ενός μηνύματος σε ένα άλλο σύστημα αστέρων. Για παράδειγμα, η κοντινότερη εξωπλανήτη που μας είναι γνωστή, η Proxima b, είναι περίπου 4,2 έτη φωτός από εμάς (περίπου 39,7 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα). Ακόμα κι αν πάρουμε το γρηγορότερο διαστημόπλοιο αυτή τη στιγμή, ο Parker Solar Probe, ικανός να φτάσει ταχύτητες 343.000 χιλιομέτρων την ώρα, θα χρειαστεί περίπου 13.121 χρόνια μόνο για να πετάξει στην Proxima b.

Όπως αυτό το άρθρο; Εγγραφείτε στο τηλεγράφημα μας για να ενημερωθείτε για τα πιο ενδιαφέροντα γεγονότα από τον κόσμο της επιστήμης και της τεχνολογίας.