بتوقيت بيروت - 12/13/2025 6:04:12 PM - GMT (+2 )
ليتلسكوب، إعداد لالتصوير الفلكيفي فناء منزلي الخلفي الملوث بالضوء في سان دييغو، تم توجيهه نحو مجرة بعيدة بشكل لا يمكن فهمهأرض. صعدت زوجتي كريستينا في الوقت الذي تم فيه بث أول ة فضائية على جهازي اللوحي. لقد تألق على الشاشة أمامنا.
“هذا هومجرة دولاب الهواءقلت: الاسم مشتق من شكلها، وإن كانت هذه الدولاب تحتوي على نحو تريليون نجم.
سافر الضوء المنبعث من دولاب الهواء لمدة 25 مليون سنة عبر الكون – حوالي 150 كوينتيليون ميل – للوصول إلى التلسكوب ال بي.
تساءلت زوجتي: “ألا يتعب النور خلال هذه الرحلة الطويلة؟”
أثار فضولها محادثة مثيرة للتفكير حول الضوء. في النهاية، لماذا لا يبلى الضوء ويفقد الطاقة بمرور الوقت؟
دعونا نتحدث عن الضوءولكن نظرًا لأن الضوء عديم الكتلة، فهو قادر على الوصول إلى الحد الأقصى للسرعة في الفراغ – حوالي 186000 ميل (300000 كيلومتر) في الثانية، أوما يقرب من 6 تريليون ميل سنويا(9.6 تريليون كيلومتر). لا شيء يسافر عبر الفضاء بشكل أسرع. لوضع ذلك في منظوره الصحيح: في الوقت الذي تستغرقه لترمش عينيك، ينتقل جسيم من الضوء حول محيط الأرض أكثر من مرتين.
وبقدر هذه السرعة المذهلة، ينتشر الفضاء بشكل لا يصدق. الضوء القادم من الشمس، الذي يبعد 93 مليون ميل (حوالي 150 مليون كيلومتر) عن الأرض، يحتل مكانًا أعلى بقليلثماني دقائق للوصول إلينا. بمعنى آخر، عمر ضوء الشمس الذي تراه هو ثماني دقائق.
ألفا سنتوري، وهو أقرب نجم لنا بعد الشمس، ويبعد عنا 26 تريليون ميل (حوالي 41 تريليون كيلومتر). لذا، بحلول الوقت الذي تراه في سماء الليل، يكون عمر ضوءه يزيد قليلاً عن أربع سنوات. أو كما يقول علماء الفلكعلى بعد أربع سنوات ضوئية.
متعلق ب:شكل الضوء: علماء يكشفون ة فوتون فردي لأول مرة على الإطلاق
مجرة الدولاب.(مصدر ال ة: الأشعة السينية: NASA/CXC/SAO؛ الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية: NASA/JPL-Caltech؛ البصري: NASA/STScI)مع أخذ هذه المسافات الهائلة في الاعتبار، فكر في سؤال كريستينا: كيف يمكن للضوء أن ينتقل عبر الكون ولا يفقد الطاقة ببطء؟
في الواقع، بعض الضوء يفقد الطاقة. يحدث هذا عندمايرتد عن شيء مامثل الغبار الموجود بين النجوم، وهو منتشر في كل مكان.
لكن معظم الضوء يذهب ويذهب دون أن يصطدم بأي شيء.
هذا هو الحال دائمًا تقريبًا بسببالمساحة فارغة في الغالب– العدم. لذلك لا يوجد شيء في الطريق.
عندما ينتقل الضوء دون عوائق، فإنه لا يفقد أي طاقة. يمكنها الحفاظ على سرعة 186000 ميل في الثانية إلى الأبد.
لقد حان الوقتإليك مفهوم آخر: ت نفسك كرائد فضاء على متن المركبة الفضائيةمحطة الفضاء الدولية.
حتى رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية يعانون من تمدد الزمن، على الرغم من أن التأثير صغير للغاية.(حقوق ال ة: ناسا)الآن اعتبر أن الضوء هومرتبطة بشكل لا ينفصم مع الوقت. ة تجلس على أالفوتونجسيم أساسي للضوء. ، سوف تواجه الحد الأقصى من تمدد الزمن. كل شخص على الأرض سيسجلك بسرعة الضوء، لكن من إطارك المرجعي، سيتوقف الزمن تمامًا.
وذلك لأن “الساعات” التي تقيس الوقت موجودة في مكانين مختلفين تسير بسرعات مختلفة إلى حد كبير: الفوتون يتحرك بسرعة الضوء، والسرعة البطيئة نسبيًا للأرض التي تدور حول الشمس.
علاوة على ذلك، عندما تسافر بسرعة الضوء أو تقترب منها، فإن المسافة بين مكانك والمكان الذي تتجه إليه تصبح أقصر. وهذا يعني أن الفضاء نفسه يصبح أكثر إحكاما في اتجاه الحركة، لذا كلما زادت سرعتك، يجب أن تكون رحلتك أقصر. وبعبارة أخرى، بالنسبة للفوتون،يتم سحق الفضاء.
وهو ما يعيدنا إلى تي لمجرة Pinwheel. من منظور الفوتون، أطلقه نجم داخل المجرة، ثم امتصه بكسل واحد في كاميرا الفناء الخلفي، في نفس الوقت تمامًا. ولأن الفضاء مضغوط، كانت الرحلة إلى الفوتون سريعة بلا حدود وقصيرة بلا حدود، وهي جزء صغير من الثانية.
لكن من وجهة نظرنا على الأرض، غادر الفوتون المجرة قبل 25 مليون سنة وسافر 25 مليون سنة ضوئية عبر الفضاء حتى هبط على جهازي اللوحي في الفناء الخلفي لمنزلي.
و ك، في إحدى ليالي الربيع الباردة، ألهمت تها المذهلة محادثة ممتعة بين عالم مهووس وزوجته الفضولية.
أعيد نشر هذه المقالة المحررة منالمحادثةتحت رخصة المشاع الإبداعي. اقرأالمادة الأصلية.
إقرأ المزيد