Вниманието ми беше съсредоточено върху топчената вода върху лист от топола. Колко скъпоценни и спукани от сутрешната слънчева светлина. Приближих се, свалих очилата си и забелязах, че всяка капка увеличава малко петно от вени, които конец и поддържат листото.
Фокусирайки обектива на камерата, се зачудих колко време отне светлината на капките, за да достигне до окото ми. Тъй като бях само на около шест инча и светлината пътува със скорост 186 000 мили в секунда или 11,8 инча на всеки милиард от секундата (една наносекунда), времето за пътуване възлиза на 0,5 наносекунди. Дарн близо до едновременен по човешки стандарти, но практически завинаги запозитрониев хидрид, екзотична молекула, направена от атом на позитрон, електрон и водород. Средният живот на молекулата на PsH е само 0,5 наносекунди.
В ежедневието ни светлината от познати лица, пътни знаци и сервитьора, чието внимание, което се опитвате да получите, достига до очите ни за наносекунди. Но ако случайно погледнете нагоре, за да видите мъничката тъмна форма на високолетящ самолет, влачен от шлака на нейния контралинг, светлината отнема около 35 000 наносекунди или 35 микросекунди за изминаване на разстоянието. Все още не е много за размисъл.
Космическата станция обикаля около Земята в космическото пространство на около 250 мили над главата. По време на главен проход светлина от орбиталната научна лаборатория изстрелва ретините ви 1.3 Миллисекунди по-късно. За сравнение мигването на окото трае около 300 милисекунди (1/3 от секундата) или 230 пъти по-дълго!
Времето на светлината най-накрая става по-осезаемо, когато погледнем Луната, размита на 1,3 светлинни секунди на средното си разстояние от 240 000 мили. За да почувствате колко дълго е това, гледайте Луната при следващата възможност и пребройте на глас: хиляда хиляда. Устройства за обратно отразяване разположени на лунната повърхност от астронавтите Аполон все още се използват от астрономите за определяне на точното разстояние на Луната. Те излъчват лазер на огледалата и отчитат времето за обратно пътуване.
От осемте планети, Венера се доближава най-близо до Земята и това го прави по време на долно съединение, което случайно се случи на 25 март. На тази дата само 26,1 милиона мили разделиха двете планети, разстояние до 140 секунди или 2,3 минути - за време, за да заври вода за чай. Марс, друга близо приближаваща се планета, понастоящем се намира на почти отсрещната страна на Слънцето от Земята.
При настоящо разстояние от 205 милиона мили, радио или телевизионен сигнал, които са и двете форми на светлината, излъчени към Червената планета, ще отнемат 18,4 минути, за да пристигнат. Сега можем да видим защо инженерите предварително програмират последователността на кацане в компютъра на Марс, за да го кацат на повърхността на планетата. Всяка команда - или промяна в команди - може да изпратим от Земята, ще пристигне твърде късно. След като кацател се установява на планетата и изпраща обратно телеметрия, за да съобщи състоянието си, персоналът за контрол на мисията трябва да ухапе ноктите си в продължение на много минути в очакване светлината да накуцне назад и да донесе дума.
Преди да преминем към по-далечни планети, нека помислим какво би се случило, ако Слънцето има катастрофална неизправност и изведнъж престане да свети. Няма проблем. Поне не за 8,3 минути, времето, необходимо за светлина или липсата на такава, за да донесе лошите новини.
Светлината от Юпитер отнема 37 минути, за да достигне Земята; Плутон и Харон са толкова отдалечени, че за получаване на сигнал от "двойната планета" са нужни 4,6 часа. Това е повече от половин работен ден и ние го направихме само на пояса на Койпер.
Нека натиснем към най-близката звезда (и), системата Alpha Centauri. Ако 4,6 часа светло време изглеждаше дълго време за чакане, какво ще кажете за 4,3 години? Ако мислите трудно, може да си спомняте какво сте били точно преди навечерието на Нова година през 2012 г. По онова време светлината, пристигаща тази вечер от Алфа Кентавър, напусна тази звезда и започна своето земно пътешествие. След това да гледаш звездата е да надникнеш назад във времето до края на 2012 г.
Но ние едва не остъргваме повърхността. Да вземем Летния триъгълник - фигура, която скоро ще доминира над източното небе, заедно с красивия летен Млечен път, който сякаш преминава през него. Алтаир, най-южният връх на триъгълника е наблизо, само на 16,7 светлинни години от Земята; Вега, най-ярката малко по-далеч на 25 и Денеб на невероятни 3200 светлинни години.
Можем да се свържем с първите две звезди, защото светлината, която виждаме в дадена вечер, не е „стара“. Повечето от нас могат да си създадат представа за нашия живот и състоянието на световните дела преди 16 и 25 години. Но Денеб е изключителен. Фотоните заминаха този далечен супергигант (3200 светлинни години) около 1200 г. пр.н.е. по време на Троянската война в зората на желязната епоха. Това е известно време назад!
Една от най-далечните звезди с просто око е Rho Cassiopeiae, жълта променлива, която е приблизително 450 пъти по-голяма от размера на Слънцето, разположена на 8 200 светлинни години в съзвездието Касиопея. В момента звездата е близо до максимум и лесно се вижда при нощно падане в северозападното небе. Неговата светлина ни връща към края на последната голяма ледникова епоха в даден момент и първите пещерни рисунки, повече от 4000 години преди да бъде построена първата египетска пирамида.
Нататък и нататък продължава: най-близката голяма галактика, Андромеда, се намира на 2,5 милиона светлинни години от нас и за мнозина е най-слабият, най-отдалечен обект, видим с просто око. Да мислим, че разглеждането на галактиката ни връща към времето, когато нашите далечни предци за първи път са използвали прости инструменти. Светлината може да е най-бързото нещо във Вселената, но тези времена на пътуване намекват за истинското огромно пространство.
Нека да отидем още малко На 16 ноември 1974 г. дигитал съобщение беше лъч от Радио телескоп Arecibo в Пуерто Рико до богатия звезден куп M13 в Херкулес на 25 000 светлинни години. Съобщението е създадено от Д-р Франк Дрейк, тогава професор по астрономия в Корнел, и съдържа основна информация за човечеството, включително нашата система за номериране, местоположението ни в Слънчевата система и състава на ДНК, молекулата на живота. Той се състоеше от 1679 бинарни бита, представляващи онези и нули и беше нашият първи умишлена комуникация, изпратена до извънземни. Днес мисията е на 42 светлинни години, едва едва през вратата.
Нека приключим, че нашата машина на времето пътува с най-отдалечения обект, който сме виждали във Вселената, галактика с име GN-Z11 в майор Урса. Ние виждаме, че това е само 400 милиона години след Големия взрив (преди 13,4 милиарда години), което се превежда на правилно разстояние от Земята на 32 милиарда светлинни години. Светлинните астрономи, уловени от своите цифрови сензори, напуснаха обекта, преди да има Земя, Слънчева система или дори галактика Млечен път!
Благодарение на ограничената скорост на светлината не можем да помогнем, но винаги виждаме нещата такива, каквито са. Може би се чудите дали има някакъв начин да видите нещо точно сега без да чакате светлината да стигне до тук? Има само един начин и това трябва да бъде самата светлина.
От гледна точка на фотон или светлинна частица, която се движи със скоростта на светлината, разстоянието и времето напълно отпадат. Всичко се случва мигновено и времето за пътуване до където и да е, навсякъде е нула секунди. По същество цялата вселена се превръща в точка. Лудо и парадоксално, както звучи това теория на относителността го позволява, защото обект, пътуващ със скоростта на светлината, изпитва безкрайно разширяване на времето и безкрайно свиване на пространството.
Просто нещо, за да помислите следващия път, когато срещнете погледите на друг в разговор. Или погледнете към звездите.
