Yıldızlardan gördüğümüz ışık son derece eski mi?

23

En yakın yıldız Proxima Centauri , Dünya'dan 4.243 ışık yılı uzaklıktadır.

Bu, her gün 4.243 yaşlarında bir ışık gördüğümüz anlamına mı geliyor?

— Giri
kaynak

1

Bazı ilginç noktalar: Bazı kişiler, 4000-6000 ışık yılı uzakta biz hala yeryüzünde burada taş aletler kullanıyorlardı zaman onları bugünden gördüğümüz ışık kuruldu bu araçlardır

— RhysW

1

4000 ışıkyılı, çoğunlukla yaklaşık 100.000 ışıkyılı ve 3000-6000 ışıkyılı kalınlığındaki galaksimizde olacaktır. Çoğu gökada, en az milyonlarca ışıkyılı uzaklıkta.

— Arne

21

Evet ışığın hızı olarak vakum (ya da c ) / 299.792.458 m s ve bir ışık yıllık mesafe olan bir de, ışığın Julian yıl 9,4605284 x 10 olarak çıkar (365.25 gün), ¹⁵ metre. Yana c tüm enerji, Evrende madde ve bilgi seyahat edebilirsiniz geldiği maksimum hız, o ışık yılı (hangi evrensel fiziksel sabittir ly uzunluğunun astronomik birimlerinden biri olarak) dayanır.

Bu , bir elektromanyetik radyasyon olarak görünür ışığın c'den daha hızlı hareket edemeyeceği ve bir Julian yılında bir maksimum mesafeden geçebileceği anlamına gelir .

d = t * c

d metre cinsinden uzaklıktır

t saniye cinsinden süre

c saniyede metre cinsinden vakumda ışığın hızı

Bu mesafeyi 4.243 litrelik uzak bir cisim için hesaplarsak , bu 4.243 * 365.25 * 86,400 s * 299,792,458 m * sˉ¹tam olarak 40,141,879,395,160,334,4 metre (yaklaşık 40 trilyon kilometre veya 25 trilyon mil) olarak ortaya çıkar.

Işığın en son yansımasından sonra kat ettiği mesafe (ya da bizim durumumuzda, Proxima Centauri'nin kırmızı bir cüce yıldızı olduğu için) Vekalet ettiğimiz Dünya gezegeninden, Alıntıladığınız Proxima Centauri'ye olan mesafenin ölçüldüğü yer.

Teleskop ne kadar güçlü olursa, geçmişe o kadar fazla sürebiliriz çünkü ışık çok eski! Bu, gözlemlediğiniz nesnenin mesafesine bakılmaksızın aynı olur, ancak astronomi bu açıdan özellikle temiz ve onları hala oluştukları zamandan görecek kadar uzak olan nesneleri gözlemleyebiliriz.

Uzaktaki nesneleri ölçmek için kullanılan diğer birimler hakkında daha fazla okumak için parsec'te bu soruyu okumakla ilgilenebilirsiniz .

— TildalWave
kaynak

Bu yüzden gece gökyüzüne baktığımızda geçmişe bakıyoruz. Diyelim ki gökyüzünde gördüğümüz yıldızlardan biri süpernovaya gitti ve artık yok ve bu süpernova'nın 'küçük' olduğunu ve sadece yıldızın yanında olsaydınız görülebileceğini söyleyelim. Diyelim ki bu yıldız yaklaşık 4ly uzakta. Yani 4 yıl içinde artık yıldızı görmeyeceğiz, değil mi?

— NuWin

1

@NuWin Küçük bir süpernova diye bir şey yoktur. Dört yıl içinde süpernovayı göreceksiniz (ışık dünyadaki bir gözlemcinin perspektifinden dört yıldan beri seyahat ettikten sonra). Ayrıca herkes ölür.

— Aurast

11

Daha derin bir cevap "evet ve hayır" dır. Işığın kendisinin referans çerçevesi çerçevesinde Proxima'dan buraya yolculuk anında gerçekleşir. Referans çerçevemizde dört yıl sürüyor - tüm bunlar görelilik ve uzay-zamanın doğası ile bağlantılı.

Ancak günlük anlamda, yıldızların ışığında zamanda geriye bakıyoruz.

— adrianmcmenamin
kaynak

1

“Işığın kendisine referans çerçevesinde Proxima'dan buraya yolculuk anında gerçekleşiyor.” Bunun hakkında biraz açıklama yapabilir misiniz?

— vascowhite

2

Genel olarak gerçeklik alanı ve zamanı, tek bir "uzay-zamanının" bir parçasıdır ve eğer bir nesne ışık-zaman hızında uzay-zamanı boyunca ilerlerse, o zaman zaman yaşamaz. Bu en.wikipedia.org/wiki/World_line , bilim konusundaki birçok Wikipedia makalesinde olduğu gibi, bir konuyu tanıtmak söz konusu olduğunda çok fazla mahkum almaz.

— adrianmcmenamin

2

Fotonun perspektifini düşündüğünüzde tuhaf olur (genel davulculuk gibi bir genel davulda). Foton yıldız tarafından yayılır ve anında gözünüz tarafından alınır. Gerçek anlamda, "evren bilmediği" (veya "yapılandırılmış ..."), gözünüz tam olarak baktığınız anda ona bakmak için orada olacağı sürece, bu foton yayılamazdı. Her fotonun başında ve zaten “yerinde” olması gerekir. Dolayısıyla, sadece tek bir yıldızı olan bir evren, fotonlar yayamazdı, çünkü onları alacak hiçbir şey olmayacaktı.

— CoolHandLouis

7

Aslında, bizi Proxima Centauri'den vuran ışık mutlaka 4.243 yaşında değil. Belki de buraya gelen fotonlardan bazıları Proxima'nın fotosferinde yaratılmıştır. Ancak bir kısmı yıldızın merkezinde yaratılmış olacak ve bu fotonların fotosüre gelmesi, daha sonra "yayılmış" olmaları uzun yıllar alabilir.

Güneşimiz için yazılmıştır (Vikipedi'de Güneşimizle ilgili makalesinde ):

"Füzyon reaksiyonlarında salgılanan gama ışınları (yüksek enerjili fotonlar) sadece birkaç milimetre güneş plazmasında emilir ve sonra tekrar rasgele yönde ve biraz daha düşük enerjide yeniden yayılır. Bu nedenle radyasyonun ulaşması uzun zaman alır. Güneş'in yüzeyi. Foton yolculuk süresi tahminleri 10.000 ile 170.000 yıl arasında değişiyor. ”

Benzer şekilde, Proxima'dan gelen fotonların çoğu on binlerce yıl olabilir. Proxima'nın fotoğraf dünyasındaki seyahat süreleri Dünya'ya yolculuklarının sadece küçük bir kısmı.

— Cyberherbalist
kaynak

5

Bunun (+1) bahsetmesi faydalı ve ilginç olduğunu düşünüyorum, ancak bu tür 'rastgele yürüyüş' idealleşmesi beni biraz garip ve yanıltıcı olmaktan daha çok etkiliyor. Fotosenin yakınındaki herhangi bir fotonun aslında çekirdeğin yakınında ürettiği “aynı” fotonun olduğu iddiasını çok anlamak zor, çünkü foton sayısı absorpsiyon / emisyon işlemi sırasında büyük ölçüde korunmuyor. Kapak tarafında, fotonlar klasik nesnelerin olabileceğinden daha güçlü bir şekilde aynı olduğundan, "aynı fotonlar" ile "farklı fotonlar" arasındaki ayrım, ilk olarak çok anlamlı değildir.

— Stan Liou

Evet, @StanLiou, bu bir tuhaflık, ama dediğiniz gibi, en azından biraz ilginç. "Farklı" ve "farklı" fotonlara gelince, evrende birçok gizem var ve bu onlardan biri.

— Cyberherbalist

Biri, Proxima Centauri'ye çarpmadan önce başka bir yıldızdan binlerce yıl geçen ve daha sonra gezegenimize yayılan ışık fotonları hakkında da konuşabilir. Ancak dünyaya salınmadan önce bu tür fotonların anlamlarının OP ile bir ilgisi olduğunu sanmıyorum.

— CoolHandLouis

1

Hayır, gerçekten aynı fikirdeyim. Emilen ve yeniden yayılan fotonlar aynı fotonlar değildir. Farklı enerjileri ve farklı (rastgele) bir yönleri vardır. Yıldızın çekirdeğinden yayılan enerjinin fotosüre ulaşmasının 100.000 yıl sürdüğünü söyleyebilirsiniz.

— Dieudonné

3

Yanlış. Dünya'ya gelen fotonlar (tanım gereği) fotosferden yayılır. Çekirdekte yayılan fotonlar, ortalama mm'lik serbest yolları olan sert X ışınlarıdır.

— Rob Jeffries,

4

Gördüğümüz tüm ışık geçmişten. 3 metre mesafedeki bir ampulden gelen ışık, ampulü gözlerinize bıraktıktan 10 ns sonra gelir. Kısa mesafeler için bu gecikme ihmal edilebilir (10 ns, saniyenin 10 milyarda biri), ancak astronomik ölçekte önemli hale geliyor. Güneşten gelen ışığın Dünya'ya ulaşması 8 dakika 20 saniye sürer, bu yüzden Güneş'i gördüğümüzde 8 dakika önce olduğu gibi Güneş. Güneş aniden ölürse 8 dakika farketmezdik.

Aynısı Galaksimizdeki diğer yıldızlar için de geçerli. 4 ışık yılındaki bir yıldızdan gelen ışığın bize ulaşması 4 yıl alır; ışık yılı tanımı.

Biri şu karşılaştırmayı yapabilir: Diyelim ki yaşadığınız yerden 100 araba yıl sonra bir kasaba var . Bu, size ulaşması 100 yıl süren bir araba anlamına gelir. O kasabadan bir araba bugün size ulaştığında, 1914'te bıraktı. 2010 sedanı olmayacak, ama bir Ford T. Araba geldiğinde geçmişte 100 yıl bakıyorsunuz.

Bu tarihe bakmak kozmologlar için çok uygundur. Evren hala gençken 13,5 milyar yıl önce galaksilerin neye benzediğini bilmek ister misiniz? O zamanlar devam eden ışığı arayın. 13.5 milyar yıl önce incelenen galaksiyi terk etti ve o galaksinin o zaman nasıl olduğunu size gösterdi. Mevcut durumu hakkında size hiçbir şey söylemez. Başka bir galaksiyle çarpışmış veya bir kara delik tarafından absorbe edilmiş olabilir. 13.5 milyar yıl daha beklemekten başka bir şey bilmenin bir yolu yok, şimdi yayılan ışık bize ulaşana kadar.

O uzak geçmişten gözlemlenecek bir başka ilginç şey, Kozmik Mikrodalga Fon Radyasyonudur (SPK). 13,8 milyar yıldır sürmekte olan Big Bang'in yaydığı radyasyon. Tabii ki bugün Büyük Patlama tarihtir, ancak “sınırlı” ışık hızı sayesinde bu tarih sürekli olarak devam etmektedir.

düzenlemek
Enter relativity. Bu yüzden Proxima Centauri'den gelen ışığın 4.2 yıldır sürdüğünü, ancak sadece bizim bakış açımızdan olduğunu söylüyoruz . Nesneler yaklaştıkça ışık hızı yavaşlar ve sonuçta ışık hızına erişeceğiniz zaman tamamen dururdu. Şimdi fotonlar ışık hızında hareket eder, bu yüzden onlar için zaman durur. Fotonun bakış açısından Proxima Centauri'den Dünya'ya tüm mesafeyi anında geçer : aynı zamanda Proxima Centauri'yi terk ederken aynı zamanda Dünya'ya gelir! (Bunu kütlesi olan nesnelerle yapamazsınız.)

— stevenvh
kaynak

3

Bu sorunun bazı cevaplarında biraz fazla karmaşıklık var. Bir fotonun zaman deneyimlemediği doğru olsa da, OP Dünya'dan gözlemlendiği gibi Proxima Centuri'den yayılan ışığı soruyordu. PC 4 ışık yılı ötede olduğu için, ışığın bize ulaşması 4 yıl aldı - ne biz, ne de Centuri sistemi göreceli hızlarda (ışık hızına yakın; bağlamda, bağlamda, C'nin% 5'i ve c'nin% 20'si göreceli olma hızından bahsetmeye başladığımız yerdir). Işığın bir kısmı, burası ile burası arasında emildi (toz veya iyonlar tarafından) ve muhtemelen kızılötesi ışık olarak yeniden yayıldı, ancak çoğu (görünür kısım) tüm yol boyunca kesintisiz gitti, bu yüzden evet, yolculuğuna başladı 4 Yıllar önce. Fakat Proxima'nın çıplak gözle görülemeyeceğine dikkat edin,

— Li Zhi
kaynak

Bu cevabın sofistike ile ilgili bir şikayetle başladığını ve sofistike ile bittiğini

— ironik

0

Işık hızında seyahat etmenin hem alan hem de zaman için etkileri vardır. Zaman deneyimine ek olarak, fotonlar seyahat yönünde hiç boşluk algılamazlar. Böylece onların “anlık” uzay yolculuğu sıfır mesafeyi kapsar. Başka bir deyişle, her foton göz kürenizin Alpha Centauri'nin fotosferine bağlı olduğunu algılar, böylece çok kısa bir seyahat süresi sağlar ...

— Yaron
kaynak