Три анімації, які показують, що швидкість світла гнітюче мала (відео)
Щоб наочно показати обмежені можливості швидкості світла, планетолог з Центру космічних польотів ім. Годдарда NASA Джеймс О’Донохью «оживив» фотони в трьох різних анімаціях.
Швидкість світла, яка становить у вакуумі приблизно 300 тисяч кілометрів на секунду, є максимальною, з якою матеріальний предмет може переміщатися крізь космічний простір. Безсумнівно, це неймовірно швидко, проте це також гнітюче повільно при спілкуванні з космічними апаратами на орбітах відмінних від Землі планет, зондами, що борознять міжзоряний простір, а також при вивченні об’єктів та їх досягненні (в майбутньому) за межами Сонячної системи.
Щоб наочно показати обмежені можливості швидкості світла, планетолог з Центру космічних польотів ім. Годдарда NASA Джеймс О’Донохью «оживив» його в трьох різних анімаціях, які показують, наскільки швидкими й водночас повільними можуть бути фотони.
Навколо Землі
Перший ролик ілюструє, як стрімко світло огинає Землю.
Довжина кола Землі (по екватору) становить приблизно 40 тисяч кілометрів. Якби наша планета не мала атмосфери, то фотон, що ковзає по її поверхні, здійснював би майже 7,5 повних обертів за 1 секунду. І хоча швидкість світла при перегляді ролика здається неймовірно швидкою, він також показує, що вона не безконечна.
Від Землі до Місяця
Друга анімація охоплює більшу відстань — від Землі до Місяця.
Середня відстань між Землею і Місяцем складає 384 тисячі кілометрів. Це означає, що місячне світло, яке з’являється на нашому небі, долає його за 1,255 секунди, а дорога туди і назад (для обміну даними з орбітальними апаратами) займає 2,51 секунди.
Варто зазначити, що цей час збільшується щодня, оскільки Місяць віддаляється від нашої планети на 3,8 сантиметра щорічно.
Від Землі до Марса
І наостанок третій ролик від Джеймса О’Донохью розкриває всі проблеми швидкості світла, з якими астрономи по всьому світу стикаються щодня.
При «спілкуванні» космічних агентств зі своїми дослідницькими зондами на орбіті та поверхні Марса інформація передається зі швидкістю світла. Однак вона занадто мала для управління ними в режимі «реального часу», тому команди, що посилаються космічним апаратам, повинні бути ретельно продуманими, максимально стиснутими та спрямованими в точний час в певну точку в просторі, щоб не «промахнутися».
У момент максимального зближення із Землею відстань до Марса становить приблизно 54,6 мільйона кілометрів, так що час, витрачений світлом на його подолання в одну сторону, дорівнює 3 хвилинам і 2 секундам.
«Ще більш явно проблема швидкості світла проявляється при зв’язку з космічними апаратами, такими як «New Horizons» і брати «Voyager». І зовсім погано справа йде зі «спілкуванням» в рамках Всесвіту, межа якого знаходиться на відстані 45,34 мільярда світлових років від нас у будь-якому напрямку. Занадто багато, щоб зобразити в простий анімації», – зазначив Джеймс О’Донохью.
