Wetenschap
Als we naar de maan kijken, we zien het zoals het iets meer dan een seconde geleden was. Krediet:ESO/G.Hüdepohl, CC BY
Onze zintuigen zitten vast in het verleden. Er is een bliksemflits, en dan gaan er seconden voorbij totdat we het gerommel van verre donder horen. We horen het verleden.
We kijken ook in het verleden.
Terwijl geluid elke drie seconden ongeveer een kilometer aflegt, licht reist 300, 000 kilometer per seconde. Als we drie kilometer verderop een lichtflits zien, we zien iets dat een honderdste van een milliseconde geleden is gebeurd. Dat is niet bepaald het verre verleden.
Maar als we verder weg kijken, we kunnen verder terugkijken. We kunnen seconden zien, minuten, uren en jaren in het verleden met onze eigen ogen. Kijkend door een telescoop, we kunnen nog verder in het verleden kijken.
Een seconde terug in de tijd
Als je echt terug in de tijd wilt kijken, je moet omhoog kijken.
De maan is onze naaste hemelse buur - een wereld met valleien, bergen en kraters.
Het is ook ongeveer 380, 000 km afstand, dus het licht heeft 1,3 seconden nodig om van de maan naar ons te reizen. We zien de maan niet zoals hij is, maar zoals het 1,3 seconden geleden was.
De maan verandert niet veel van moment tot moment, maar deze vertraging van 1,3 seconden is waarneembaar wanneer de missiecontrole met astronauten op de maan praat. Radiogolven reizen met de snelheid van het licht, dus een bericht van mission control heeft 1,3 seconden nodig om op de maan te komen, en zelfs de snelste antwoorden hebben nog eens 1,3 seconden nodig om terug te komen.
Minuten en uren
Het is niet moeilijk om verder te kijken dan de maan en verder terug in de tijd. De zon staat op ongeveer 150 miljoen km afstand, dus we zien het zoals het ongeveer 8 minuten geleden was.
Zelfs onze naaste planetaire buren, Venus en Mars, tientallen miljoenen kilometers verwijderd zijn, dus we zien ze zoals ze een paar minuten geleden waren. Als Mars heel dicht bij de aarde staat, we zien het zoals het ongeveer drie minuten geleden was, maar op andere momenten heeft het licht meer dan 20 minuten nodig om van Mars naar de aarde te reizen.
Dit levert enkele problemen op als je op aarde een Rover op Mars bestuurt. Als je de Rover met 1 km per uur rijdt, dan is de vertraging, vanwege de eindige lichtsnelheid, betekent dat de rover 200 meter verder kan zijn dan waar je hem ziet, en het kan nog eens 200 meter reizen nadat je het hebt bevolen om te remmen.
Niet verrassend, Martian Rovers breken geen snelheidsrecords, reizen met 5 cm per seconde (0,18 km/u of 0,11 km/u), en boordcomputers helpen bij het rijden, om roverwrakken te voorkomen.
De reistijd van het licht van Mars naar de aarde verandert naarmate de afstand tot Mars verandert. Krediet:NASA, ESA, en Z. Levay (STScI), CC BY
Niet verrassend, Martian Rovers breken geen snelheidsrecords, reizen met 5 cm per seconde (0,18 km/u of 0,11 km/u), met rovers die zorgvuldig geprogrammeerde sequenties volgen en boordcomputers gebruiken om gevaren en lekke banden te voorkomen.
Laten we wat verder de ruimte in gaan. Op zijn dichtst bij de aarde, Saturnus is nog steeds meer dan een miljard kilometer verwijderd, dus we zien het zoals het meer dan een uur geleden was.
Toen de wereld zich in 2017 afstemde op de duik van het Cassini-ruimtevaartuig in de atmosfeer van Saturnus, we hoorden echo's van een ruimtevaartuig dat al meer dan een uur eerder was vernietigd.
jaren
De nachtelijke hemel is vol sterren, en die sterren zijn ongelooflijk ver weg. De afstanden worden gemeten in lichtjaren, wat overeenkomt met de afstand die het licht in één jaar aflegt. Dat is ongeveer 9 biljoen kilometer.
Alpha Centauri, de dichtstbijzijnde ster die met het blote oog zichtbaar is, is op een afstand 270, 000 keer de afstand tussen de aarde en de zon. Dat is 4 lichtjaren, dus we zien Alpha Centauri zoals het 4 jaar geleden was.
Sommige heldere sterren zijn nog veel verder weg. Betelgeuze, in het sterrenbeeld Orion, is ongeveer 640 lichtjaar verwijderd. Als Betelgeuze morgen ontploft (en op een dag zal het ontploffen), we zouden er eeuwenlang niets van weten.
Zelfs zonder telescoop kunnen we veel verder kijken. Het Andromedastelsel en de Magelhaense Wolken zijn relatief nabije sterrenstelsels die helder genoeg zijn om met het blote oog te worden gezien.
De Grote Magelhaense wolk is slechts 160, 000 lichtjaren verwijderd, terwijl Andromeda 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is. Ter vergelijking, moderne mensen hebben slechts ongeveer 300 op aarde rondgelopen, 000 jaar.
3C 273 is te zien met een kleine telescoop, ondanks dat het miljarden lichtjaren verwijderd is. Krediet:ESA/Hubble &NASA, CC BY
Miljarden
Met het blote oog kun je miljoenen jaren in het verleden kijken, maar hoe zit het met miljarden? We zullen, dat kan bij het oculair van een amateurtelescoop.
Quasar 3C 273 is een ongelooflijk lichtgevend object, die helderder is dan individuele sterrenstelsels, en aangedreven door een enorm zwart gat.
Maar het is 1, 000 keer zwakker dan wat het blote oog kan zien, omdat het 2,5 miljard lichtjaar verwijderd is. Dat gezegd hebbende, je kunt het zien met een telescoop met een diafragma van 20 cm.
Met een grotere telescoop kun je nog verder de ruimte in kijken, en ik heb ooit het genoegen gehad om een oculair te gebruiken op een telescoop met een diameter van 1,5 meter. Quasar APM 08279+5255 was slechts een vage stip, wat niet verwonderlijk is, want het is 12 miljard lichtjaar verwijderd.
Met een telescoop die groot genoeg is, kun je quasar APM 08279+5255 zien en 12 miljard jaar terug in de tijd kijken. Krediet:Sloan Digital Sky Survey, CC BY
De aarde is slechts 4,5 miljard jaar oud, en zelfs het heelal zelf is 13,8 miljard jaar oud. Relatief weinig mensen hebben APM 08279+5255 met eigen ogen gezien, en daarbij hebben zij (en ik) teruggekeken op bijna de hele geschiedenis van ons universum.
Dus als je omhoog kijkt, onthoud dat je de dingen niet ziet zoals ze nu zijn; je ziet de dingen zoals ze waren.
Zonder echt te proberen, je kunt jaren in het verleden kijken. En met behulp van een telescoop kun je met je eigen ogen miljoenen of zelfs miljarden jaren in het verleden kijken.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Atomen zijn samengesteld uit drie verschillend geladen deeltjes: het positief geladen proton, het negatief geladen elektron en het neutrale neutron. De ladingen van het proton en elektron zi
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com