Onze zintuigen zitten vast in het verleden. Er is een bliksemflits, en dan gaan er seconden voorbij tot we het gerommel van de donder in de verte horen. We horen het verleden.
We zien ook in het verleden.
Terwijl geluid elke drie seconden ongeveer een kilometer aflegt, legt licht elke seconde 300.000 kilometer af. Als we een lichtflits zien op drie kilometer afstand, zien we iets dat een honderdste van een milliseconde geleden is gebeurd. Dat is niet bepaald het verre verleden.
Maar als we verder weg kijken, kunnen we verder terug in de tijd kijken. We kunnen seconden, minuten, uren en jaren in het verleden zien met onze eigen ogen. Als we door een telescoop kijken, kunnen we nog verder in het verleden kijken.
Een seconde terug in de tijd
Als je echt terug in de tijd wilt kijken, moet je omhoog kijken.
De Maan is onze naaste buur – een wereld met valleien, bergen en kraters.
Hij staat ook ongeveer 380.000 km van ons vandaan, dus het licht doet er 1,3 seconde over om van de Maan naar ons te reizen. Wij zien de maan niet zoals hij nu is, maar zoals hij 1,3 seconde geleden was.
De Maan verandert niet veel van moment tot moment, maar deze vertraging van 1,3 seconde is waarneembaar als de verkeersleiding met astronauten op de Maan praat. Radiogolven reizen met de snelheid van het licht, dus een bericht van de missiecontrole heeft 1,3 seconden nodig om de maan te bereiken, en zelfs de snelste antwoorden hebben nog eens 1,3 seconden nodig om terug te komen.
Minuten en uren
Het is niet moeilijk om verder dan de maan en verder terug in de tijd te kijken. De zon staat op ongeveer 150 miljoen km afstand, dus we zien haar zoals ze ongeveer 8 minuten geleden was.
Zelfs onze naaste planetaire buren, Venus en Mars, staan tientallen miljoenen kilometers ver weg, dus zien we ze zoals ze minuten geleden waren. Als Mars heel dicht bij de aarde staat, zien we hem zoals hij ongeveer drie minuten geleden was, maar op andere momenten doet licht er meer dan 20 minuten over om van Mars naar de aarde te reizen.
Dit levert enkele problemen op als je op aarde een Rover op Mars bestuurt. Als je de Rover bestuurt met een snelheid van 1 km per uur, betekent de vertraging, als gevolg van de eindige snelheid van het licht, dat de Rover 200 meter voor je kan zijn, en dat hij nog eens 200 meter kan afleggen nadat je hem opdracht hebt gegeven op de rem te trappen.
Niet verrassend, Martian Rovers zijn niet breken geen snelheidsrecords, reizen op 5 cm per seconde (0,18 km / h of 0,11 mph), en on-board computers helpen bij het rijden, om rover wrakken te voorkomen.
Het is geen verrassing dat de Martian Rovers geen snelheidsrecords breken. Ze reizen met een snelheid van 5 cm per seconde (0,18 km/u of 0,11 mph), waarbij de rovers zorgvuldig geprogrammeerde volgordes volgen en boordcomputers helpen bij het rijden om gevaren te vermijden en lekke banden te voorkomen.
Laten we eens wat verder de ruimte in gaan. Op zijn dichtst bij de aarde is Saturnus nog steeds meer dan een miljard kilometer verwijderd, dus we zien het zoals het meer dan een uur geleden was.
Toen de wereld in 2017 afstemde op de duik van het Cassini-ruimtevaartuig in de atmosfeer van Saturnus, hoorden we echo’s van een ruimtevaartuig dat al meer dan een uur eerder was vernietigd.
Jaren
De nachtelijke hemel staat vol sterren, en die sterren zijn ongelooflijk ver weg. De afstanden worden gemeten in lichtjaren, wat overeenkomt met de afstand die het licht in een jaar aflegt. Dat is ongeveer 9 biljoen km.
Alpha Centauri, de dichtstbijzijnde ster die met het blote oog zichtbaar is, staat op een afstand die 270.000 maal zo groot is als de afstand tussen de aarde en de zon. Dat is 4 lichtjaar, dus we zien Alpha Centauri zoals hij er 4 jaar geleden uitzag.
Enkele heldere sterren staan nog veel verder weg. Betelgeuse, in het sterrenbeeld Orion, staat op zo’n 640 lichtjaar afstand. Als Betelgeuse morgen zou exploderen (en dat zal op een dag gebeuren), zouden we daar eeuwenlang niets van weten.
Zelfs zonder telescoop kunnen we nog veel verder kijken. Het Andromedastelsel en de Magelhaense Wolken zijn relatief nabije sterrenstelsels die helder genoeg zijn om met het blote oog te worden gezien.
De Grote Magelhaense Wolk staat op een afstand van slechts 160.000 lichtjaar, terwijl Andromeda op een afstand van 2,5 miljoen lichtjaar staat. Ter vergelijking: de moderne mens loopt pas zo’n 300.000 jaar op aarde rond.
Miljarden
Met het blote oog kun je miljoenen jaren in het verleden kijken, maar hoe zit het met miljarden? Welnu, dat kan aan het oculair van een amateurtelescoop.
Quasar 3C 273 is een ongelooflijk lichtgevend object, dat helderder is dan afzonderlijke sterrenstelsels, en wordt aangedreven door een enorm zwart gat.
Maar het is 1000 keer vager dan wat het blote oog kan zien, omdat het 2,5 miljard lichtjaar van ons vandaan staat. Toch kun je hem zien met een telescoop met een opening van 20 cm.
Met een grotere telescoop kun je nog verder de ruimte in turen, en ik heb ooit het genoegen gehad een oculair te gebruiken op een telescoop met een diameter van 1,5 meter. Quasar APM 08279+5255 was slechts een vage stip, wat niet verwonderlijk is, want hij staat 12 miljard lichtjaar van ons vandaan.
De aarde is slechts 4,5 miljard jaar oud, en zelfs het heelal zelf is 13,8 miljard jaar oud. Relatief weinig mensen hebben APM 08279+5255 met eigen ogen gezien, en daarmee hebben zij (en ik) teruggekeken in bijna de hele geschiedenis van ons heelal.
Dus als je omhoog kijkt, onthoud dan dat je de dingen niet ziet zoals ze nu zijn; je ziet de dingen zoals ze waren.
Zonder dat je het echt probeert, kun je jaren in het verleden kijken. En met behulp van een telescoop kun je met je eigen ogen miljoenen of zelfs miljarden jaren in het verleden kijken.