Ученый NASA показал «мучительную медленность» скорости света

180
180 points

Серия новых анимаций Джеймса О’Донохью, планетолога из Центра космических полетов Годдарда, показывает, насколько быстрой и одновременно мучительно медленной может быть скорость света. 

Скорость света - самая высокая скорость, с которой любой материальный объект может перемещаться в пространстве. Конечно, если не учитывать гипотетическую возможность существования туннелей в пространстве - т.н. кротовых нор или червоточин.

В полном вакууме частица света, которая называется фотоном, может путешествовать со скоростью 299,792 тысяч километров в секунду или около 1,079 миллиарда километров в час.

Это невероятно быстро. Тем не менее, скорость света может быть невероятно медленной, если вы пытаетесь связаться с другими планетами, а тем более мирами за пределами нашей Солнечной системы.

В попытке изобразить ограниченность скорости света таким способом, который смог бы понять каждый, Джеймс О'Донохью, ученый-планетолог из Центра космических полетов Годдарда, сделал серию анимаций.

"Моя анимация сделана так, чтобы как можно быстрее показать весь контекст того, что я пытаюсь передать", - сказал О'Донохью Business Insider.

Для этого учёный рассмотрел 3 различных сценария демонстрации того, насколько быстрыми (или мучительно медленными) могут быть фотоны.

Первая анимация показывает, как быстро свет распространяется относительно Земли.

Длина окружности Земли по экватору составляет 40,075 тысяч километров. Если бы на нашей планете не было атмосферы (воздух преломляет и немного замедляет свет), фотон, скользящий по поверхности экватора, мог бы проделывать свой путь почти 7,5 раз каждую секунду.

Вторая анимация О'Донохью демонстрирует путешествие света между Землей и Луной.

В среднем расстояние между нашей планетой и её естественным спутником составляет около 384,4 тысяч километров. Это означает, что весь лунный свет, который мы видим, имеет возраст 1,255 секунды, а путешествие со скоростью света на Луну и обратно займет около 2,51 секунды.

Однако это время с каждым днем увеличивается, так как Луна постоянно отдаляется от Земли со скоростью около 3,8 сантиметра в год (Луна замедляет вращение Земли посредством океанских приливов, увеличивая свою орбиту на все большее и большее расстояние).

Третья анимация, показывающая как быстро свет распространяется между Землей и Марсом, иллюстрирует проблему, с которой ежедневно сталкиваются многие ученые-планетологи.

Когда учёные пытаются связаться или загрузить данные с межпланетного космического аппарата, такого как зонд InSight на Марсе, они могут делать это только со скоростью света. Но это слишком медленно, чтобы управлять зондом в «режиме реального времени». Так что для достижения необходимой цели команды должны быть тщательно продуманы с учетом временной задержки.

Самое быстрое общение между Землей и Марсом может произойти, когда планеты находятся в самой близкой точке друг к другу. Такое событие происходит примерно раз в два года, когда это расстояние в лучшем случае составляет около 54,6 миллиона километров.

В этом случае свету требуется 3 минуты 2 секунды, чтобы добраться от Земли до Марса, а скоростное путешествие в оба конца займет 6 минут и 4 секунды.

Но в среднем Марс находится на расстоянии около 254 миллионов километров, поэтому в таком случае двусторонняя связь занимает около 28 минут и 12 секунд.


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

180
180 points