Czy umieszczając lustro w kosmosie, moglibyśmy zobaczyć przeszłość?

18

Pytam tylko o to, jak szybko podróżuje światło. Pytanie pozostaje w tytule. Dlaczego lub dlaczego nie miałoby to działać?

light space-time

— ilarsona
źródło

6

Lustro czy nie, zawsze patrzymy w przeszłość. Kiedy czytasz książkę, widzisz tę książkę, ponieważ była to bardzo mała część sekundy temu.

— astromax

1

Nie można użyć tej metody, aby zobaczyć czasy przed założeniem lustra. Na przykład lustro oddalone o 1 rok świetlny od nas (co do zasady) pozwoliłoby nam zobaczyć Ziemię taką, jaka była 2 lata temu - ale zajęłoby jej to ponad rok.

— Keith Thompson

1

Nie mogę uwierzyć, że ktoś inny to zadał, prawie skończyłem zadawać to pytanie, kiedy zobaczyłem link do tego.

— SSH To

15

Myślę, że pytanie dotyczy umiejscowienia bardzo dużego lustra w przestrzeni zwróconej w stronę Ziemi. Gdybyśmy umieścili go w odległości kilku minut świetlnych, wydarzenia, które miałyby miejsce naprzeciwko lustra, mogłyby zostać poddane przeglądowi de novo z większym przygotowaniem po ostrzeżeniu, które otrzymaliśmy przy pierwszym świetle zdarzenia przybywającego na ziemię.

Na przykład supernowa startująca w M31 może nie być obserwowana w momencie, gdy jej światło po raz pierwszy przybywa, a zatem początkowe obserwacje mogą zostać utracone. Jednak mając lustro zwrócone w stronę M31, będziemy mogli obserwować to lustro w miarę rozwoju wydarzenia, ostrzegając, że z góry warto coś obejrzeć.

Dobry pomysł! Ale prawdopodobnie dużo tańsze byłoby po prostu posiadanie wielu teleskopów, które zawsze oglądałyby „główny” krajobraz gwiazd na nieoczekiwane zdarzenia.

— Cyberherbalist
źródło

1

To interesująca interpretacja pytania.

— Stan Liou,

1

Dokładnie moje pytanie. Więc to by działało?

— ilarsona

4

@ilarsona Załóżmy, że zaawansowana rasa pozaziemska żyjąca 4,5 miliarda lat temu zbudowała idealnie bezbłędne lustro o wystarczającej wielkości 4,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi, skierowane dokładnie na Ziemię. Dzisiaj moglibyśmy oglądać całą historię Ziemi, obserwując Ziemię w tym lustrze przez nasze teleskopy. To, czy takie lustro można zbudować, to inna sprawa.

— nazwie 2voyage

2

@ o nazwie 2voyage to fajny pomysł, ale musielibyśmy czekać 4,5 miliarda lat, zanim dotrą do nas pierwsze zdjęcia. Aby otrzymywać obrazy teraz z naszej rozpoczynającego lustro musiałby być pół wiek ziemi w latach świetlnych. Innymi słowy, w odległości 2,25 miliarda lat świetlnych. W końcu to podróż w dwie strony.

— Cyberherbalist

1

@Cyberherbalist Dobrze, faktyczne obliczenia są nieco bardziej skomplikowane niż pozwoliłem, ale ogólną ideą jest - tak - można spojrzeć w przeszłość Ziemi w tym teoretycznym scenariuszu.

— nazwie 2voyage

10

Tak, zawsze patrzymy gdzieś w przeszłość. Na przykład na księżycu znajduje się lustro. Wysyłając wiązkę laserową do tego lustra, możemy wykryć odbite światło około 2,5 sekundy później. Można to zinterpretować jako spoglądanie w przeszłość 2,5 sekundy po wystrzeleniu lasera. Szczegóły tutaj .

— Gerald
źródło

Omówiono niektóre efekty tunelowania kwantowego ( en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling ), aby podróżować szybciej niż światło, choć osłabiają sygnał; Nie mogę wykluczyć, że jest to możliwe.

— Gerald

1

Więcej na temat tej dyskusji tutaj: en.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz

— Gerald

0,3 metra na nanosekundę.

— Wayfaring Stranger

4

Oto kilka myśli dostosowanych do odpowiedzi, którą zadałem na Phyiscs SE na podobne pytanie jakiś czas temu. Aby obserwować przeszłość, musimy wykryć światło z Ziemi, odbite do nas z daleka w kosmosie.

Średnie albedo Ziemi wynosi około 0,3 (tj. Odbija 30 procent padającego na nią światła). Ilość promieniowania padającego ze Słońca w dowolnym momencie jest stałą słoneczną ( Wm ) zintegrowaną na półkuli. Zatem całkowite odbite światło z Ziemi wynosi około W. $F \sim 1.3 \times 10^3$ $^{-2}$ $L=5\times 10^{16}$

Jeśli to światło z Ziemi ma takie samo spektrum jak światło słoneczne i odbija się od czegoś, co jest ustawione optymalnie - tj. Widzi pełną oświetloną półkulę. z grubsza mówiąc, strumień padający na ciało odbijające będzie wynosić (ponieważ jest z grubsza rozproszony w półkuli nieba). $L/2\pi d^2$

Teraz musimy zbadać różne scenariusze.

Po prostu zdarza się duży przedmiot w odległości, która jest silnie odbijająca światło. Jako przykład wykorzystam 1000 lat świetlnych, co pozwoliłoby nam zobaczyć 2000 lat w przeszłość Ziemi.

$2\pi$

f = \frac{L}{2 π d^{2}} \frac{π r^{2}}{2 π d^{2}} = \frac{L r^{2}}{4 π d^{4}},

$f = \frac{L}{2\pi d^2} \frac{\pi r^2}{2\pi d^2} = \frac{L r^2}{4\pi d^4},$

r

$r$

$-26.74$

m = 2.5 \log_{10} (\frac{F}{f}) - 26.74 = 2.5 \log_{10} (\frac{4 F π d^{4}}{L r^{2}}) - 26.74

$m = 2.5\log_{10} \left(\frac{F}{f}\right) -26.74 = 2.5 \log_{10} \left(\frac{4F \pi d^4}{L r^2}\right) -26.74$

$r=R_{\odot}$ $d$ $m=85$

$m=30$ $m=85$

Duże, płaskie lustro w odległości 1000 lat świetlnych.

fa = \frac{L.}{2) π [2) re]^{2)}}

$f = \frac{L}{2\pi [2d]^2}$

d = 1000

$d=1000$

m = 37

$m=37$

OK, jest to bardziej obiecujące, ale wciąż o 7 magnitudo poniżej detekcji za pomocą HST i być może o 5 magnitudo słabsze niż mogłoby to zostać wykryte za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, jeśli i kiedy robi on ultra-głębokie pole. Nie jest jasne, czy niebo będzie rzeczywiście pełne źródeł optycznych na tym poziomie słabości, a więc nawet wyższa rozdzielczość przestrzenna niż HST / JWST może być wymagana do wybrania go, nawet gdybyśmy mieli czułość.

Wystarczy wysłać teleskop do 1000 lat świetlnych, obserwować Ziemię, analizować dane i wysłać sygnał z powrotem na Ziemię.

Oczywiście nie pomaga to spojrzeć w przeszłość, ponieważ musielibyśmy wysłać tam teleskop. Ale to może pomóc ci w widzi przyszłość w ich przeszłości.

$m \sim 35$

Zauważ też, że obliczenia te służą jedynie do wykrycia światła z całej Ziemi . Wydobycie czegokolwiek znaczącego oznaczałoby co najmniej zebranie spektrum! A wszystko to minęło zaledwie 2000 lat.

— Rob Jeffries
źródło

3

$d$

\frac{d * 2}{300000}

$\frac{d*2}{300000}$

Gdyby takie lustro skierowane było w stronę Ziemi i było wystarczająco daleko, moglibyśmy rzeczywiście zobaczyć przeszłość. W rzeczywistości na Księżycu znajduje się małe lustro zwrócone w stronę Ziemi .

Nie mogę też uwierzyć, że nikt tego jeszcze nie opublikował:

W każdym razie jest to powszechne nieporozumienie. Gęsi żyją długo; wszystkie, które zobaczymy, prawdopodobnie będą latać wokół miliardów lat, zanim wybuchną.

— Tomáš Zato - Przywróć Monikę
źródło

1

W rzeczywistości istnieje coś takiego jak lustro we wszechświecie. Prekursor pyłu wokół SN 1572 nadal odbija światło wybuchu. Analiza spektralna światła potwierdza, że supernowa była typu Ia (fakt ustalony dawno temu na podstawie krzywej światła supernowej).

Supernowa Tycho Brahe z 1572 roku jako standardowa eksplozja typu Ia ujawniła się ze spektrum echa światła

— Leos Ondra
źródło

+1oto kolejne „spojrzenie wstecz” lub „wybuch z przeszłości”: 1 , 2 , 3

— uhoh

0

Zawsze zastanawiałem się nad tym samym pytaniem. Moim zdaniem może to być możliwe, ale wydaje mi się, że potrzebowalibyśmy naprawdę potężnego teleskopu, aby zobaczyć właściwe obrazy Ziemi przez odległe lustro.

Mogę również wyobrazić sobie zamiast wysyłania odległego lustra wysyłającego teleskop skierowany w stronę ziemi.

— Joan.bdm
źródło