Neden evren tarihinde her şey var?
Bir boşlukta hareket eden ışığın inanılmaz hızını belirlemek için bilim adamlarının deneyler ve hesaplamalar yapması 300 yıl sürdü: Saniyede 186,282 mil (299,784 kilometre).
Işığın havada yayılma hızı, vakumdakinden biraz daha yavaştır. Aslında, bazı aşırı deneylerde, ışık çoktan sürünmeye yavaşlatılabilir ve hatta geriye dönüp bakmasına bile neden olabilir. Ancak günlük hayatımızın ölçeğinde ışık o kadar hızlı hareket eder ki çevremizdeki her şeyin gerçek zamanlı olduğunu hissederiz.
Gece gökyüzüne bakıldığında bu yanılsama savunulamaz hale geldi.
Işığın oradan dünyaya ulaşması zaman alır, bu yüzden "oradan" ne kadar uzakta olursa, ışık oradan o kadar erken ayrılır, bu nedenle belirli bir anda gördüğümüz tüm gök cisimleri geçmişte kalır.
Göreceğimiz görece yakın ay 1.2 saniye önce, gördüğümüz uzak güneş ise yaklaşık 8 dakika önce. Bu ölçüm verilerinin (1.2 ışık saniyesi ve 8 ışık dakikası) hem zamanı hem de mesafeyi tanımlayabileceği düşünülebilir.
Güneşin yarıçapı 700.000 kilometredir ve fotonlar güneşin içinde gelişigüzel yol alırlar. 700.000 kilometrelik yarıçapı ile güneşin merkezinde oluşan bir fotonun güneş yüzeyine ulaşması yaklaşık 10 milyon yıl sürer.
Işığın hızı saniyede 300.000 kilometre ve güneşin yarıçapı yaklaşık 700.000 kilometredir.Fotonların güneşin merkezinden yüzeye yayılmasını kabaca hesaplamak iki saniyeden fazla sürüyor, ama aslında neden yaklaşık 10 milyon yıl alıyor? Bunun nedeni, fotonların güneşin içinde özel bir şekilde davranmasıdır.
Serbest foton yolu l: 1cm;
Güneşin yarıçapı R: 7 × 10 ^ 8m;
Vakumda ışık hızı c: 3 × 10 ^ 8m / s;
Foton rastgele yürüme adımlarının sayısı N'dir ve yürüme mesafesi L'dir:
Rastgele yürüyüş formülüne göre: L = lN;
Sonra foton, güneşin merkezinden güneşin yüzeyine rastgele yürür, gerekli T zamanı:
T = R ^ 2 / ( lc)
= (7 × 10 ^ 8) ^ 2 / (10 ^ -3 × 3 × 10 ^ 8)
= 1,6 × 10 ^ 12 saniye 5,18 milyon yıl;
Yukarıdakiler sadece kaba tahminlerdir, ancak aynı zamanda güneşin merkezinde üretilen fotonların güneşin yüzeyine ulaşmasının yaklaşık 10 milyon yıl sürdüğünü; daha sonra güneşin yüzeyine ulaşan fotonların 150 milyon kilometre uzaktaki dünyaya seyahat ettiğini göstermektedir. Yaklaşık 8 dakika sürer.
Diğer yıldızlar gibi daha uzak gök cisimleri dünyadan çok uzaktadır ve mesafeleri genellikle ışık yılı cinsinden hesaplanır. Işık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği, yaklaşık 6 trilyon mile (10 trilyon kilometre) eşdeğer olan mesafeyi ifade eder. En yakın yıldız sistemi olan Proxima Centauri bile dört ışık yılı uzaklıkta bulunuyor, bu yüzden Dünya'da bizim için Proxima Centauri, ışığı dört yıldan daha uzun bir süre önce yayılmaya başladığında göründüğü gibi.
Böylelikle ışık hızının sınırlılığı geçmişe dair değerli gözlemler yapmamızı sağlar Uzağa yakından baktığımızda, evreni ne kadar uzağa bakarsak, durumu o kadar erken gözlemleriz.
Uzak galaksiler söz konusu olduğunda, gördüğümüz şey, evrenin milyarlarca yıl önce nispeten gençken nasıl olduklarıdır.
Bazı galaksiler çok uzakta, ışıkları 13,7 milyar yıldır seyahat etmesine rağmen, hala dünyamıza ulaşmak için yeterli zaman yok. Ayrıca, bizim asla tanımayacağımız daha uzak gök cisimleri de olabilir.
Evren genişlediğinden ve genişleme hızı hızlanıyor gibi göründüğünden, böyle bir durum olabilir: Eğer uzak galaksilerin ışığının dünyamıza ulaşmak için gereken zamanı yoksa, bu galaksileri şimdi göremeyelim, o zaman her zaman olacağız. Bu galaksileri artık göremiyorum.
Bu nedenle, evrenin şu anki görünümünü asla göremeyeceğiz, gördüğümüz sadece evrenin tarihindeki çeşitli aşamaların koşullarıdır.
Özel görelilik teorisini ihlal etmeden ışıktan daha hızlı yayılmanın yolları vardır, ancak bu süper ışık hızı, aktarım aracı olarak şeffaf ortamı (su gibi) kullanır veya bilgi aktaramazlar.
Uzayda ışık hızının sınırını aşmak istiyorsanız, evrenle iletişim, dünyadaki günlük iletişimimiz kadar kolaydır.Bu, olağanüstü teori düşünüldüğünde bile neredeyse imkansız bir görev olarak kabul edilir. .
