Nasze zmysły utknęły w przeszłości. Pojawia się błysk pioruna, a potem mijają sekundy, aż słyszymy huk odległego grzmotu. Słyszymy przeszłość.
Widzimy też w przeszłość.
Podczas gdy dźwięk przemieszcza się o kilometr co trzy sekundy, światło przemieszcza się o 300 000 kilometrów co sekundę. Kiedy widzimy błysk światła w odległości trzech kilometrów, widzimy coś, co wydarzyło się jedną setną milisekundy temu. To nie jest dokładnie odległa przeszłość.
Ale gdy patrzymy dalej, możemy spojrzeć dalej wstecz. Możemy na własne oczy zobaczyć sekundy, minuty, godziny i lata w przeszłości. Patrząc przez teleskop, możemy spojrzeć jeszcze dalej w przeszłość.
Sekunda wstecz w czasie
Jeśli naprawdę chcesz spojrzeć wstecz w czasie, musisz spojrzeć w górę.
Księżyc to nasz najbliższy niebiański sąsiad – świat z dolinami, górami i kraterami.
Jest też oddalony o około 380 tys. km, więc podróż światła z Księżyca do nas zajmuje 1,3 sekundy. Widzimy Księżyc nie taki, jaki jest, ale taki, jaki był 1,3 sekundy temu.
Księżyc nie zmienia się zbytnio z chwili na chwilę, ale to 1,3-sekundowe opóźnienie jest odczuwalne, gdy kontrola misji rozmawia z astronautami na Księżycu. Fale radiowe podróżują z prędkością światła, więc wiadomość od kontroli misji potrzebuje 1,3 sekundy, aby dotrzeć na Księżyc, a nawet najszybsza odpowiedź potrzebuje kolejnych 1,3 sekundy, aby wrócić.
Minuty i godziny
Nie jest trudno spojrzeć poza Księżyc i dalej w przeszłość. Słońce jest oddalone o około 150 milionów kilometrów, więc widzimy je takie, jakie było około 8 minut temu.
Nawet nasi najbliżsi planetarni sąsiedzi, Wenus i Mars, są oddalone o dziesiątki milionów kilometrów, więc widzimy je takimi, jakimi były kilka minut temu. Kiedy Mars jest bardzo blisko Ziemi, widzimy go tak, jak był około trzech minut temu, ale w innych momentach światło potrzebuje ponad 20 minut na podróż z Marsa na Ziemię.
To stwarza pewne problemy, jeśli jesteś na Ziemi i sterujesz łazikiem na Marsie. Jeśli prowadzisz łazik z prędkością 1 km na godzinę, to opóźnienie, wynikające ze skończonej prędkości światła, oznacza, że łazik może być 200 metrów przed miejscem, w którym go widzisz, i może przejechać kolejne 200 metrów po tym, jak wydasz mu polecenie, by nacisnął hamulce.
Nic dziwnego, łaziki marsjańskie nie biją żadnych rekordów prędkości, podróżując z prędkością 5cm na sekundę (0.18kph lub 0.11mph), a komputery pokładowe pomagają w prowadzeniu, aby zapobiec wrakom łazików.
Nic dziwnego, łaziki marsjańskie nie biją żadnych rekordów prędkości, podróżując z prędkością 5cm na sekundę (0.18kph lub 0.11mph), z łazikami podążającymi za starannie zaprogramowanymi sekwencjami i używającymi komputerów pokładowych do unikania niebezpieczeństw i zapobiegania przebiciom.
Pójdźmy nieco dalej w kosmos. W swoim najbliższym położeniu Saturn jest wciąż oddalony o ponad miliard kilometrów, więc widzimy go takim, jakim był ponad godzinę temu.
Gdy świat dostroił się do zanurzenia sondy kosmicznej Cassini w atmosferę Saturna w 2017 roku, słyszeliśmy echa ze statku kosmicznego, który został już zniszczony ponad godzinę wcześniej.
Lata
Nocne niebo jest pełne gwiazd, a te gwiazdy są niewiarygodnie odległe. Odległości mierzone są w latach świetlnych, co odpowiada dystansowi, jaki pokonuje światło w ciągu jednego roku. To około 9 trylionów km.
Alfa Centauri, najbliższa gwiazda widoczna nieuzbrojonym okiem, znajduje się w odległości 270 000 razy większej niż odległość między Ziemią a Słońcem. To 4 lata świetlne, więc widzimy Alfę Centauri taką, jaka była 4 lata temu.
Niektóre jasne gwiazdy są znacznie bardziej odległe. Betelgeza, w gwiazdozbiorze Oriona, jest oddalona o około 640 lat świetlnych. Gdyby Betelgeuse wybuchła jutro (a wybuchnie pewnego dnia), nie wiedzielibyśmy o tym przez stulecia.
Nawet bez teleskopu możemy widzieć znacznie dalej. Galaktyka Andromedy i Obłoki Magellana są stosunkowo bliskimi galaktykami, które są wystarczająco jasne, aby można je było zobaczyć nieuzbrojonym okiem.
Duży Obłok Magellana znajduje się zaledwie 160 000 lat świetlnych od nas, podczas gdy Andromeda jest oddalona o 2,5 miliona lat świetlnych. Dla porównania, współcześni ludzie chodzili po Ziemi tylko przez około 300 000 lat.
Billiony
Nieuzbrojonym okiem możesz spojrzeć miliony lat w przeszłość, ale co powiesz na miliardy? Cóż, można to zrobić przez okular amatorskiego teleskopu.
Kwazar 3C 273 to niesamowicie świecący obiekt, który jest jaśniejszy od pojedynczych galaktyk, a zasilany przez ogromną czarną dziurę.
Jest on jednak 1000 razy słabszy niż to, co może dostrzec nieuzbrojone oko, ponieważ znajduje się w odległości 2,5 miliarda lat świetlnych. Mimo to można go dostrzec za pomocą teleskopu o aperturze 20 cm.
Większy teleskop pozwala zajrzeć jeszcze dalej w kosmos, a ja miałem kiedyś przyjemność używać okularu w teleskopie o średnicy 1,5 metra. Kwazar APM 08279+5255 był tylko słabą kropką, co nie jest zaskakujące, ponieważ znajduje się w odległości 12 miliardów lat świetlnych.
Ziemia ma zaledwie 4,5 miliarda lat, a nawet sam Wszechświat ma 13,8 miliarda lat. Stosunkowo niewiele osób widziało APM 08279+5255 na własne oczy, a robiąc to, oni (i ja) spojrzeli wstecz przez niemal całą historię naszego wszechświata.
Więc kiedy patrzysz w górę, pamiętaj, że nie widzisz rzeczy takimi, jakimi są teraz; widzisz rzeczy takimi, jakimi były.
Nie próbując naprawdę, możesz zobaczyć lata w przeszłość. A z pomocą teleskopu możesz na własne oczy zobaczyć miliony, a nawet miliardy lat w przeszłość.