Light As A Cosmic Time Machine by Andrew Fraknoi
“우리가 하늘에서 보는 모든 것은 과거의 것입니다.”Timothy Ferris, Seeing in the Dark ( p. 116)
우주는 주로 빛과 다른 파장의 전자기파를 통해 우리에게 이야기를 전합니다. 우리는 눈에는 보이지 않지만 지구와 우주의 특정 망원경으로 감지 할 수있는 빛 (가시 광선)과 단파장 자외선 및 장파장 적외선을 통해 행성, 별, 은하에 대해 배웁니다. 그들이 우리에게 보내는 전파 에너지의 파동. 이 파도는 즉시 도착하지 않습니다. 가능한 가장 빠른 속도 (빛의 속도)로 이동하지만 여기에 도착하는 데 시간이 걸립니다. 우주는 크기 때문에 뉴스는 우리에게 도달하기 위해 건너야하는 광대 한 공간으로 인해 지연됩니다. 빛은 매초 186,000 마일을 다룹니다 (어린이는 성인의 감독없이 이렇게 빨리 여행하지 마십시오 !!!) 미터법 단위로는 초당 약 300,000km입니다.
빛이 걸리는 시간은 익숙한 물건에서 우리에게 도달합니까? 태양계를 빠르게 둘러보고 각 장소에서 빛이 여기 지구에서 우리에게 도달하는 데 걸리는 시간을 물어 보겠습니다.
달과 태양
우리에게 가장 가까운 물체 평균 거리는 달입니다. 평균 거리는 약 240,000 마일이므로 달에서 오는 빛은 달에서 지구까지 도달하는 데 1 초 (240,000 마일을 186.000으로 나눈 값)와 1/3 초가 걸립니다. 우주 비행사가 달을 공전하고 나중에 표면을 걸을 때 1960 년대에 텔레비전 시청자들은 지구에서 전달 된 질문에 대한 답이 느리다는 것을 알게되었습니다. 질문이 달로 이동하는 데 1.3 초, 답이 지구로 돌아 오는 데 1.3 초가 걸렸기 때문입니다. 이 2.6 초는 정확히 지구와 달 사이의 전파가 왕복하는 시간이었습니다.
태양은 9,300 만 마일 떨어져 있으므로 햇빛이 우리에게 도달하는 데 8 분 및 1/3 분이 걸립니다. 그렇게 짧은 시간에 태양에 대한 변화는 많지 않지만, 그것은 여전히 당신이 태양을 볼 때 8 분 전의 모습을 볼 수 있다는 것을 의미합니다. 수소-알파 빛으로 찍은 태양 사진.
행성
Galileo가 “문제를 일으키는”망원경으로 발견 한 큰 위성을 가진 거대 행성 목성은 더 많습니다. 지구보다 태양에서 5 배 더 멀리 떨어져 있습니다. 우리는 목성과 같은 행성을 봅니다. 다른 행성과 마찬가지로 달이 태양에서 시작되는 빛이 목성에 도달하는 데 약 43 분이 걸리기 때문입니다. 지구로 돌아 오는 데 걸리는 시간은 우리가 태양의 목성과 같은 편에 있는지 아니면 반대편에 있는지에 따라 35 분에서 52 분까지 걸릴 수 있습니다.
소 명왕성은 너무 작고 멀리 떨어져 있습니다. 1930 년까지는 발견되지 않았고, 우리보다 태양에서 40 배 더 멀리 공전합니다. 태양에서 오는 빛은 도달하는 데 약 5 시간 반이 걸리며 지구로 돌아 오는 데는 거의 같은 시간이 걸립니다. 빛이 우리에게 도달 할 즈음에는 지구가 매우 어둡게 보일 정도로 너무 많이 퍼져서 발견하기 위해서는 좋은 망원경이 필요합니다. 1994 년 허블 우주 망원경으로 본 명왕성과 그 달 카론의 사진.
태양계 너머
태양계 너머로 이동하려면 거리와 이동 시간의 척도가 필요합니다. 바꾸다. 이제 빛이 우리에게 전달 되려면 몇 시간이 아닌 몇 년이 필요합니다. 태양에 가장 가까운 별은 3 개의 별 체계의 일부입니다. (외톨이 인 태양과 달리 2, 3, 4 또는 그 이상의 그룹으로 많은 별이 발견됩니다.) 우리 이웃 계에서 가장 밝은 별은 알파 센타 우리 (알파 센 “라고 ree로 발음)라고합니다. 태양의 가상 쌍둥이입니다. Alpha Centauri의 빛이 태양에 도달하는 데 4 년 이상 걸립니다. (천문학 자들은이 거리 측정 방식에 특별한 용어를 사용합니다. 별이 4 광년 떨어져 있다고 말합니다.)
The 우리 하늘에서 가장 밝은 별은 “개별”, 시리우스 (바다로 발음 됨)로 큰 개자리 큰 개자리의 주요 별입니다. 시리우스는 약 9 광년 떨어져 있습니다. 9 년 전에했던 일을 생각해보십시오. 오늘 밤 우리가 시리우스에서 본 빛이 처음으로 우리에게 여행을 시작했을 때입니다. 하늘의 시리우스에서 멀지 않은 곳에 밝은 별 Betelgeuse (딱정벌레 주스라고 발음)가 있습니다. 그 빛이 우리에게 도달하는 데 430 년이 걸린다.오늘 밤 베텔게우스에서 볼 수있는 빛은 1500 년대 후반에 떠났습니다.
같은 부분의 별자리 인 오리온은 베텔게우스와 같지만 훨씬 더 멀리 떨어져있는 오리온 성운은 우리가 새로운 별이 형성되는 것을 볼 수있는 곳입니다. . 그 거리는 1500 광년입니다. 즉, 망원경이 발명되기 1000 년 이상 전에 우리가 보는 빛이 남았습니다.
우주에서 물체가 멀어 질수록 빛이 더 오래 걸립니다. 우리와 빛이 지구에 도달 할 때 그 빛은 나이가 들수록 우리는 은하계 (우리가 살고있는 별들의 섬)를 더 깊고 깊게 들여다 보면서 과거를 더 깊이 들여다보고 있습니다. 약 10 만 광년 너비 인 우리 은하의 먼 곳에서 우리에게 도달하기까지 수천 년 이상이 걸립니다.
다른 은하
우리가 은하 밖으로 이동하면 이브를 만나게됩니다. n 더 큰 공간과 더 긴 가벼운 여행 시간. 20 세기 천문학의 위대한 과학적 아이디어 중 하나는 저 밖에 다른 은하계가 있다는 발견이었습니다. 우리의 거대한 망원경이 볼 수있는 한 뻗어 있습니다. 수십억 개의 다른 별 섬이 우주의 어두운 바다에 흩어져 있습니다.
은하에서 가장 가까운 큰 은하는 안드로메다 은하입니다. 때때로 천문학 자들은 유명한 메시에 천체 카탈로그에있는 번호로 M31이라고 부르기도합니다. 안드로메다 (An drah “mid a로 발음) 은하는 지구에서 약 250 만 광년 떨어져 있습니다. 오늘 밤 우리가 보는 빛은 2 백만 년 전에 우리 종족이 연약한 발판을 마련하기 시작했을 때 떠났습니다. 이러한 의미에서 천문학은 대부분 고대 역사입니다. 멀리 떨어진 물체 일수록 우리에게 말해야하는 이야기는 더 오래되었습니다. CNN, 웹 및 “즉시 메시징 “은 처음에는 이웃 은하에서 얻을 수있는 가장 최근의 정보가 200 만년이 될 것이라는 생각에 굴복 할 수 있습니다. 그러나 천문학 자에게이 빛의 도착 지연은 우주의 가장 큰 선물 중 하나입니다.
결국 천문학의 근본적인 과제 중 하나는 빅뱅부터이 단락을 읽는 순간까지 우주의 역사를 채우는 것입니다. 천문학 자들은 우주의 정보가 현재 사건에 국한되어 있다면 그러한 작업을 수행하지 못할 수도 있습니다. 하지만 우주는 타임머신입니다. 더 먼 물체를 보면서 우리는 더 많은 고대 시대와 현상에 대해 배웁니다. 대형 망원경을 사용하면 수십억 년의 과거를보고 영겁까지 우주의 이야기를 재구성 할 수 있습니다.
대상 | 빛이 우리에게 도달 할 시간 |
---|---|
달 | 1 1/3 초 |
태양 | 8 분 |
목성 | 35 ~ 52 분 |
Pluto | 5 시간 30 분 (평균) |
알파 센타 우리 (가장 가까운 별계) | 4.3 년 |
Sirius (우리 하늘에서 가장 밝은 별) | 9 년 |
Betelgeuse (밝은 별) | 430 년 |
오리온 성운 | 1500 년 |
안드로메다 은하 | 250 만년 |
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