Как далеко мы можем заглянуть в прошлое?
Вселенная — волшебное окно времени, позволяющее нам заглянуть в прошлое. Чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы видим. В отличие от наших мозгов, которые говорят нам, что вещи, на которые мы смотрим, существуют в данный момент, свет движется со скоростью 300 000 километров в секунду, что приводит к гигантским временным задержкам на расстоянии.
Давайте предположим, что вы говорите с другом, который находится в метре от вас. Свет от лица вашего друга достигает вас за 3,336 наносекунды. Вы практически всегда видите своих близких такими, какими они были 3,336 наносекунды в прошлом. Когда вы оглядываетесь вокруг, вы не видите мир таким, какой он есть, вы видите мир таким, каким он был долю секунды назад. И чем дальше вещи, тем дальше во времени мы смотрим.
Расстояние до Луны — в среднем 384 000 километров. Свету нужно 1,28 секунды, чтобы добраться от Луны до Земли. Если на Луне случится крупный взрыв секретной нацистской базы, вы увидите его спустя чуть больше секунды. Даже попытка связаться с кем-либо на Луне вызовет разочарование, потому что в ходе любого диалога будет задержка.
Давайте попробуем взглянуть на примеры покрупнее. Наше Солнце в 8 минутах и 20 секундах скорости света от нас. Вы видите Солнце таким, какое оно было 8 минут назад. Всегда. Марс, в среднем, находится в 14 световых минутах от Земли. Любая живая трансляция марсохода «Кьюриосити» не будет «живой». Ученые часто говорят о чем-то типа «14 минут ужаса», только по прошествии которых можно узнать наверняка, была ли успешной посадка марсохода. Сам марсоход связывается с нами с помощью радиосигналов, но поскольку они движутся со скоростью света, то задержка присутствует тоже.
Когда в следующем году космический аппарат «Новые горизонты» от NASA достигнет Плутона, он будет в 4,6 световых часах от нас. Если бы у нас был достаточно сильный телескоп, который мог бы увидеть сближение аппарата и планеты, мы увидели бы события, которые произошли 4,6 часа назад.
Ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится более чем в 4,2 световых лет от нас. Это означает, что на Проксиме Центавра до сих пор не знают о выходе iPhone 6 и об обнаружении бозона Хиггса, или о том, что выйдет новый эпизод «Звездных войн». Впрочем, о выходе первого iPhone проксима-центаврийцы точно знают.
Туманность Орла со знаменитыми Столпами творения находится в 7000 световых лет от нас. Астрономы считают, что в этой области произошел взрыв сверхновой, который разметал Столпы. Мы фотографируем их с помощью телескопов, зная, что их не существует уже тысячи лет.
Ядро нашей галактики Млечный Путь находится в 25 000 световых лет от нас. Когда вы смотрите на прекрасные снимки ядра Млечного Пути, вы видите свет, который родился во времени первых переселений людей по миру.
Об Андромеде можно вообще временно забыть. Эта галактика более чем в 2,5 миллиона световых лет от нас. Свет, который мы видим, покинул Андромеду, еще когда Homo erectus еще даже не покорил Землю. Существуют галактики, в которых инопланетяне, возможно, видят динозавров на Земле с помощью своих мощных телескопов.
Галактика Андромеда
Отсюда начинается самое интересное. Некоторые из самых ярких объектов в небе представляют собой квазары, активно кормящиеся сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Ближайший из них находится в 2,5 миллиарда световых лет от нас, но там, дальше, есть и много других. Земля сформировалась только 4,5 миллиарда лет назад, поэтому мы можем видеть квазары, которые светились задолго до того, как Земля вообще сформировалась.
Космическое микроволновое фоновое излучение, самая граница наблюдаемой Вселенной, находится в 13,8 миллиарда световых лет от нас. Этот свет покинул Вселенную, когда ей было всего несколько сотен тысяч лет, и только сейчас он добрался до нас. Что еще более странно, место, которое испустило этот свет, находится в 46 миллиардах световых лет от нас. Это расстояние почти в три раза превышает длину наблюдаемой Вселенной.
Стоит поблагодарить свет за его ограниченность. Без конечной скорости света мы не знали бы о Вселенной так много. В какой момент истории хотели бы заглянуть вы?
Вот еще что наводит на интересные мысли: парадокс Ферми. Человеческая цивилизация — просто рябь на поверхности космического океана, юность человеческого разума беспрецедентна. Наши самые мощные телескопы вглядываются в глубины космоса, пытаясь усмотреть хоть какие-то отблески цивилизаций. Но свет далеких галактик идет к нам миллионы лет, и если просто допустить, что вот в этот самый момент где-то в далекой галактике появилось зерно разума, пройдет еще очень много времени, прежде чем мы сможем увидеть его первые плоды. И мы всегда будем видеть Вселенную такой, какой она была в прошлом: там, за многие миллионы и миллиарды километров может быть жизнь, намного превосходящая нас в любых аспектах развития.