Huomiooni keskittyi helmillä vedettyyn poppelilehteen. Kuinka helmiä ja täynnä aamun auringonvaloa. Liikkuin lähempänä, poistin silmälasini ja huomasin, että jokainen tippa suurennti pienen laskimojen laastarin, joka lankaa ja tukee lehteä.
Keskittyen kameran linssiin, ihmettelin kuinka kauan kisaa valon saavuttaminen silmään. Koska olin vain noin kuuden tuuman päässä ja valo liikkui nopeudella 186 000 mailia sekunnissa tai 11,8 tuumaa sekunnin joka miljardi sekuntia (yksi nanosekuntia), matka-aika oli 0,5 nanosekuntia. Darn lähellä samanaikainen ihmisstandardien mukaan, mutta käytännössä ikuisestipositroniumhydridi, eksoottinen molekyyli, joka on tehty positronista, elektronista ja vetyatomista. PsH-molekyylin keskimääräinen käyttöikä on vain 0,5 nanosekuntia.
Arkipäivässä valo tutuilta kasvoilta, tienviitoilta ja tarjoilijalta, jonka huomion yrität saada, tavoittaa silmämme nanosekunnissa. Mutta jos satut etsimään nähdäksesi korkean lentävän lentokoneen pienen tumman muodon, joka on kulkenut sen kierteellä, valo kestää noin 35 000 nanosekuntia tai 35 mikrosekuntia matkan etäisyyden ajamiseksi. Vielä ei ole paljon viettämistä.
Avaruusasema kiertää maata avaruudessa noin 250 mailia yläpuolella. Yläkortin aikana kiertävän tiedelaboratorion valo syttyy verkkokalvoosi 1.3 millisekuntia myöhemmin. Verrattuna silmänräpäily kestää noin 300 millisekuntia (1/3 sekunnista) tai 230 kertaa pidempään!
Valoajasta tulee vihdoin konkreettisempi, kun katsomme Kuuta, joka on kiusallisen 1,3 valosekunnin päässä etäisyydeltään keskimäärin 240 000 mailia. Jos haluat tuntea kuinka kauan tämä on, tuijottele seuraavaa tilaisuutta Kuussa ja laske ääneen: yksi tuhat yksi. Heijastavat laitteet Tähtitieteilijät käyttävät edelleen Apollon astronautien asettamia kuun pintaan kuun tarkan etäisyyden. He säteilevät lasereita peileissä ja ajavat edestakaisen matkan.
Kahdeksasta planeetasta Venus tulee lähinnä maata, ja se tapahtuu huonomman yhteyden aikana, joka tapahtui sattumanvaraisesti 25. maaliskuuta. Tuona päivänä vain 26,1 miljoonaa mailia erotti kaksi planeettaa etäisyyden ollessa 140 sekuntia tai 2,3 minuuttia - noin tee veden keittämiseen kuluu aikaa. Mars, toinen lähestyvä planeetta, seisoo tällä hetkellä melkein vastakkaisella puolella aurinkoa maasta.
Punaiselle planeetalle lähetettävän radio- tai televisiosignaalin, joka on molemmat valon muoto, nykyisen 205 miljoonan mailin etäisyyden saapuminen kesti 18,4 minuuttia. Nyt voimme nähdä, miksi insinöörit esiohjelmoivat laskujakson Marsin anturin tietokoneeseen laskeutuakseen sen turvallisesti planeetan pinnalle. Maapallosta lähettämämme komennot tai muutokset komennoissa saapuvat liian myöhään. Kun laskeutuja on asettunut planeetalle ja lähettää takaisin telemetrian ilmoittaakseen olosuhteistaan, operaation hallintahenkilöstön on purettava kynsiään useita minuutteja odottaen, että valo limpyy takaisin ja tuo sanan.
Ennen kuin siirrymme eteenpäin kauemmille planeetoille, harkitaan, mitä tapahtuisi, jos Auringolla olisi katastrofaalinen toimintahäiriö ja yhtäkkiä lopettaisi paistaa. Ei huolia. Ainakin 8,3 minuutin ajan, joka kuluu valoon tai puutteeseen, tuoda huonoja uutisia.
Jupiterista tuleva valo kestää 37 minuuttia päästäkseen Maahan; Pluto ja Charon ovat niin etäällä, että "kaksoisplaneetalta" tuleva signaali vaatii 4,6 tuntia päästäksesi tänne. Se on yli puolen päivän työ työstä, ja olemme tehneet sen vain Kuiper-vyölle.
Painetaan lähimpään tähtiin, Alpha Centauri -järjestelmään. Jos 4,6 tuntia valoaikaa näytti kauan odottavan, miten olisi 4,3 vuotta? Jos ajattelet kovasti, saatat muistaa mitä olit tekemässä juuri ennen uudenvuodenaattota vuonna 2012. Noin silloin tänä iltana Alpha Centaurista saapuva valo jätti tähden ja aloitti maansa matkan. Tähtien katsominen on sitten aikataulun loppua vuoden 2012 loppuun.
Mutta me tuskin kaapimme pintaa. Otetaanpa kesäkolmio, hahmo, joka tulee pian hallitsemaan itätaistetta ja sen läpi näyttävän kauniin kesäisen Linnunradan kanssa. Altair, kolmion eteläisin kärki on lähellä, vain 16,7 valovuoden päässä maasta; Vega, kirkkain hiukan kauempana 25-vuotiaasta ja Deneb uskomattoman 3200 valovuoden päässä.
Voimme suhtautua kahteen ensimmäiseen tähtiin, koska tietyllä illalla näkemämme valo ei ole niin vanha. Suurin osa meistä voi luoda kuvan elämästämme ja maailmanasioiden tilasta 16 ja 25 vuotta sitten. Mutta Deneb on poikkeuksellinen. Fotonit lähtivät tästä kaukaisesta supermaatikasta (3200 valovuotta) vuoden 1200 ympäri. Troijan sodan aikana rautakauden kynnyksellä. Se on jonkinlainen takaisinottoaika!
Yksi kaukaisimmista paljain silminähdistä on Rho Cassiopeiae, keltainen muuttuja, joka on noin 450 kertaa suurempi kuin aurinko ja joka sijaitsee 8200 valovuoden päässä Cassiopeian tähdistössä. Tällä hetkellä tähti on lähellä maksimiarvoa ja helppo nähdä öisin laskussa luoteisvaivaalla. Sen valo valaisee meidät takaisin viimeisen suuren jääkauden loppuun kerrallaan ja ensimmäiset luolapiirrokset, yli 4000 vuotta ennen ensimmäisen Egyptin pyramidin rakentamista.
Eteenpäin ja eteenpäin: lähin suuri galaksi, Andromeda, sijaitsee 2,5 miljoonan valovuoden päässä meistä ja on monille paljain silmin näkyvin kaikkein kaikkein kauimpana oleva kohde. Ajatella, että galaksin katseleminen vie meidät takaisin siihen aikaan, jonka kaukaiset esivanhempamme käyttivät ensin yksinkertaisia työkaluja. Valo saattaa olla nopein asia maailmankaikkeudessa, mutta nämä matka-ajat vihjaavat avaruuden todelliseen valtavuuteen.
Mennään vähän pidemmälle. 16. marraskuuta 1974 digitaalinen viesti hävisi Arecibon radioteleskooppi Puerto Ricossa rikkaaseen tähtiklusteriin M13 Herculesissa 25 000 valovuoden päässä. Viestin loi Tohtori Frank Drake, sitten astronomian professori Cornellissa, ja sisälsi perustietoja ihmiskunnasta, mukaan lukien numerointijärjestelmämme, sijaintimme aurinkokunnassa ja DNA: n koostumus, elämän molekyyli. Se koostui 1 679 binaaribitistä, jotka edustavat yhtä ja nollia, ja oli meidän ensimmäinen tarkoituksellinen viestintä, joka lähetetään maapallon ulkopuolelle. Nykyään lähetys on 42 valovuoden päässä, vain tuskin oven ulkopuolella.
Päättäkäämme aikakoneemme matkustaa kaikkein kaikkein nähtyyn esineeseen, jota olemme nähneet maailmankaikkeudessa, nimeltä galaksi GN-Z11 kaupungissa: Ursa Major. Näemme sen olevan vain 400 miljoonaa vuotta Ison räjähdyksen jälkeen (13,4 miljardia vuotta sitten), joka tarkoittaa 32 miljardin valovuoden etäisyyttä Maapallosta. Digitaalisiin antureihinsa vangitut valo-astronomit lähtivät esineestä ennen kuin oli maapallo, aurinkokunta tai jopa Linnunradan galaksi!
Valon äärellisen nopeuden ansiosta emme voi auttaa, mutta näemme asiat aina sellaisina kuin ne olivat. Saatat ihmetellä, onko jollain tapa nähdä jotain juuri nyt odottamatta valon saapumista tänne? On vain yksi tapa, ja se on olla kevyt itse.
Valon nopeudella kulkevan fotonin tai valohiukkasen näkökulmasta, etäisyys ja aika katoavat kokonaan. Kaikki tapahtuu hetkessä ja matka-aika minne tahansa, missä tahansa on nolla sekuntia. Pohjimmiltaan koko maailmankaikkeudesta tulee piste. Hullu ja paradoksaalinen, koska tämä kuulostaa, suhteellisuusteoria sallii sen, koska valon nopeudella kulkevalla esineellä on äärettömän ajan dilaatio ja ääretön tilan supistuminen.
Vain jotain ajateltavaa seuraavan kerran, kun tapaat toisen silmän keskustelussa. Tai katso tähtiä.
