ركز انتباهي على الماء المخرز على ورقة الحور. كيف الأحجار الكريمة وتنفجر مع ضوء الشمس في الصباح. اقتربت أكثر وأزلت نظارتي ولاحظت أن كل قطرة تضخم رقعة صغيرة من الأوردة التي تدعم الخيط وتدعم الورقة.
بتركيز عدسة الكاميرا ، تساءلت كم من الوقت استغرق ضوء القطرات للوصول إلى عيني. نظرًا لأنني كنت على بعد حوالي ست بوصات فقط وسافر الضوء بسرعة 186000 ميل في الثانية أو 11.8 بوصة كل مليار من الثانية (نانو ثانية واحدة) ، فإن وقت السفر بلغ 0.5 نانو ثانية. دارين قريب من متزامنة بالمعايير الإنسانية ولكن عمليا إلى الأبدهيدريد البوزيترونيوم، جزيء غريب مصنوع من ذرة بوزيترون وإلكترون وهيدروجين. يبلغ متوسط عمر جزيء PsH 0.5 نانو ثانية فقط.
في حياتنا اليومية ، يصل الضوء من الوجوه المألوفة والعلامات على جانب الطريق والنادل الذي تحاول جذب انتباهه إلى أعماق النانو ثانية. ولكن إذا كنت تتطلع إلى رؤية الشكل المظلم الصغير لطائرة عالية التحليق تتبعها عمود كونترا ، فإن الضوء يستغرق حوالي 35000 نانو ثانية أو 35 مجهريثواني لقطع المسافة. لا يزال ليس هناك الكثير للتلاعب به.
تدور المحطة الفضائية حول الأرض في الفضاء الخارجي على ارتفاع 250 ميلاً تقريبًا. أثناء التمرير العلوي ، يضيء ضوء مختبر العلوم المداري شبكية العين 1.3 مليبعد ثوان. بالمقارنة ، يدوم وميض العين حوالي 300 مللي ثانية (1/3 من الثانية) أو 230 مرة أطول!
يصبح وقت الضوء أخيرًا ملموسًا أكثر عندما ننظر إلى القمر ، على بعد 1.3 ثانية ضوئية حزينة على مسافة متوسطة تبلغ 240،000 ميل. لتشعر بمدة هذا ، التحديق في القمر في الفرصة التالية والعد بصوت عال: ألف واحد. أجهزة إعادة الانعكاس وضعه على سطح القمر بواسطة رواد فضاء أبولو ، لا يزال الفلكيون يستخدمونه لتحديد المسافة الدقيقة للقمر. إنهم يسلطون بالليزر على المرايا ويحددون وقت الرحلة ذهابا وإيابا.
من بين الكواكب الثمانية ، فإن كوكب الزهرة هو الأقرب إلى الأرض ، وهو يفعل ذلك أثناء الاقتران السفلي ، والذي حدث بالمصادفة في 25 مارس. في ذلك التاريخ ، فصل 26.1 مليون ميل فقط عن الكواكب ، وهي مسافة تبلغ 140 ثانية أو 2.3 دقيقة - حول الوقت اللازم لغلي الماء للشاي. كوكب المريخ ، وهو كوكب قريب آخر ، يقف حاليًا على الجانب الآخر تقريبًا من الشمس من الأرض.
بمسافة حالية تبلغ 205 مليون ميل ، سيستغرق وصول الإشارة إلى الراديو أو التلفزيون ، وكلاهما من أشكال الضوء ، إلى الكوكب الأحمر 18.4 دقيقة للوصول. يمكننا الآن معرفة سبب قيام المهندسين ببرمجة تسلسل هبوط مسبقًا في كمبيوتر مسبار المريخ لإنزاله بأمان على سطح الكوكب. أي أمر - أو تغيير في الأوامر - قد نرسله من Earth سيصل متأخرًا جدًا. بمجرد أن يستقر المُرسِل على هذا الكوكب ويرسل القياس عن بُعد مرة أخرى لإبلاغ حالته ، يجب على أفراد التحكم في المهمة أن يعضوا أظافرهم لعدة دقائق في انتظار الضوء ليعرج ويعيد الكلمة.
قبل أن نسرع في الكواكب البعيدة ، دعنا نفكر في ما سيحدث إذا كانت الشمس تعاني من خلل كارثي وتوقف فجأة عن التألق. لا داعى للقلق. على الأقل ليس لمدة 8.3 دقيقة ، الوقت الذي يستغرقه الضوء ، أو نقصه ، لجلب الأخبار السيئة.
يستغرق الضوء من المشتري 37 دقيقة للوصول إلى الأرض ؛ بلوتو وشارون بعيدان جدًا لدرجة أن إشارة من "الكوكب المزدوج" تتطلب 4.6 ساعة للوصول إلى هنا. هذا أكثر من نصف يوم من العمل في العمل ، وقد وصلنا فقط إلى حزام كويبر.
دعنا ننتقل إلى أقرب نجم (نجوم) ، نظام Alpha Centauri. إذا كان 4.6 ساعة من وقت الضوء بدت وقتًا طويلاً للانتظار ، فماذا عن 4.3 سنوات؟ إذا كنت تفكر بجد ، فقد تتذكر ما كنت تنوي فعله قبل ليلة رأس السنة الجديدة في عام 2012. وفي ذلك الوقت ، غادر الضوء القادم من ألفا سنتوري هذا النجم وبدأ رحلته الأرضية. النظر إلى النجم إذن هو النظر في الوقت المناسب إلى أواخر عام 2012.
لكننا بالكاد نكتشف السطح. لنأخذ المثلث الصيفي ، وهو الشكل الذي سيهيمن قريبًا على السماء الشرقية جنبًا إلى جنب مع درب التبانة الصيفي الجميل الذي يبدو أنه يتدفق عبره. يقع Altair ، أقصى جنوب المثلث في مكان قريب ، على بعد 16.7 سنة ضوئية فقط من الأرض ؛ فيغا ، ألمع قليلاً عند 25 ودنيب على بعد 3200 سنة ضوئية لا تصدق.
يمكننا التواصل مع أول نجمتين لأن الضوء الذي نراه في أمسية معينة ليس "قديمًا". يمكن لمعظمنا أن يستحضر صورة لحياتنا وحالة الشؤون العالمية قبل 16 و 25 سنة. لكن دينيب استثنائية. غادر الفوتونات هذا العملاق البعيد (3200 سنة ضوئية) حوالي عام 1200 قبل الميلاد. خلال حرب طروادة في فجر العصر الحديدي. هذا بعض الوقت للتأمل!
واحدة من أكثر نجوم العين المجردة البعيدة هي Rho Cassiopeiae ، وهو متغير أصفر حوالي 450 ضعف حجم الشمس يقع على بعد 8200 سنة ضوئية في كوكبة Cassiopeia. في الوقت الحالي ، يقترب النجم من الحد الأقصى ويسهل رؤيته عند حلول الليل في السماء الشمالية الغربية. يعيدنا ضوءه إلى نهاية آخر عصر جليدي عظيم في وقت واحد وأول رسومات الكهف ، قبل بناء الهرم المصري بأكثر من 4000 عام.
تستمر وتطول: أقرب مجرة كبيرة ، أندروميدا ، تقع على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية منا ، وبالنسبة للكثيرين هي أضعف وأبعد جسم مرئي بالعين المجردة. أعتقد أن النظر إلى المجرة يعيدنا إلى الوقت الذي استخدم فيه أسلافنا البعيدين أدوات بسيطة لأول مرة. قد يكون الضوء هو أسرع شيء في الكون ، لكن أوقات السفر هذه تشير إلى ضخامة الفضاء الحقيقية.
دعنا نذهب أبعد قليلا. في 16 نوفمبر 1974 رقمي رسالة كان ينطلق من تلسكوب راديو Arecibo في بورتوريكو إلى مجموعة النجوم الغنية م 13 في هرقل على بعد 25000 سنة ضوئية. تم إنشاء الرسالة بواسطة دكتور فرانك دريك، ثم أستاذ علم الفلك في كورنيل ، واحتوى على معلومات أساسية عن الإنسانية ، بما في ذلك نظام الترقيم لدينا ، وموقعنا في النظام الشمسي وتكوين الحمض النووي ، وجزيء الحياة. يتكون من 1679 بت ثنائي يمثل الأصفار والأصفار وكان لدينا أول أرسلت اتصالات متعمدة إلى كائنات فضائية. اليوم هو الخطأ 42 سنة ضوئية ، بالكاد خارج الباب.
لننهي آلة الزمن التي تسافر فيها بأكثر جسم بعيد رأيناه في الكون ، اسم مجرة GN-z11 في Ursa Major. نراه كما كان بعد 400 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم (13.4 مليار سنة) والذي يترجم إلى مسافة مناسبة من الأرض تبلغ 32 مليار سنة ضوئية. غادر الفلكيون الخفيفون الملتقطون على أجهزة الاستشعار الرقمية الجسم قبل أن يكون هناك كوكب الأرض أو النظام الشمسي أو حتى مجرة درب التبانة!
بفضل السرعة المحدودة للضوء ، لا يسعنا إلا أن نرى الأشياء كما هي دائمًا. قد تتساءل عما إذا كان هناك أي طريقة لرؤية شيء ما الآن دون انتظار وصول الضوء هنا؟ هناك طريقة واحدة ، وهي أن تكون خفيفة بحد ذاتها.
من منظور الفوتون أو جسيم الضوء ، الذي ينتقل بسرعة الضوء والمسافة والوقت يسقطان تمامًا. كل شيء يحدث على الفور ووقت السفر إلى أي مكان وفي كل مكان صفر ثواني. في الجوهر ، يصبح الكون كله نقطة. مجنون ومفارقة كما يبدو هذا نظرية النسبية يسمح بذلك لأن جسمًا يسير بسرعة الضوء يواجه تمددًا زمنيًا غير محدود وتقلصًا لا نهائيًا في الفضاء.
مجرد شيء يجب التفكير فيه في المرة القادمة التي تلتقي فيها بأعين الآخرين في المحادثة. أو أنظر إلى النجوم.
