Поставивши дзеркало в просторі, чи змогли б ми побачити минуле?

18

Я запитую це лише через те, як швидко подорожує світло. Питання залишається в назві. Чому, або чому ні, це працювало б?

light space-time

6

Дзеркало чи ні, ми завжди бачимо в минулому. Коли ви читаєте книгу, ви бачите її, як це було зовсім невеликою часткою секунди тому.

— астромакс

1

Ви не можете використовувати цей метод, щоб побачити рази до того, як дзеркало було встановлено. Наприклад, дзеркало на відстань 1 світлового року (в принципі) дозволило б нам бачити Землю такою, яка була 2 роки тому, - але на це знадобиться більше року.

— Кіт Томпсон

1

Я не можу повірити, що хтось інший запитав це, я майже закінчив задавати це питання, коли побачив посилання на це.

— SSH Це

15

Я думаю, що питання стосується розміщення дуже великого дзеркала в просторі, зверненому до землі. Якби ми поставили це за кілька світлових хвилин, то події, що відбуваються навпроти дзеркала, можна було б переглядати de novo з більшою підготовкою після попередження, яке ми отримали під час першого світла події, що прибуває на землю.

Наприклад, наднова, що вилітає в M31, може не спостерігатися в той момент, коли її світло вперше потрапить, і тому початкові спостереження можуть бути втрачені. Однак, за допомогою дзеркала, оберненого до M31, ми зможемо спостерігати за цим дзеркалом, як розгортається подія, попереджаючи, що варто щось заздалегідь подивитися.

Хороша ідея! Але, ймовірно, буде набагато дешевше просто мати декілька телескопів, які завжди переглядають «прем’єрний» зірковий пейзаж за несподіваними подіями.

— Кібергербаліст
джерело

1

Це цікаве тлумачення питання.

— Стен Ліу

1

Моє запитання саме. Так би спрацювало?

— ilarsona

4

@ilarsona Припустимо, передова позаземна раса, що жила 4,5 мільярда років тому, побудувала ідеально бездоганне дзеркало достатнього розміру в 4,5 мільярда світлових років від Землі, вказуваного саме на Землю. Ми сьогодні могли б спостерігати, як вся історія Землі розігрується, спостерігаючи Землю в цьому дзеркалі через наші телескопи. Чи можна було б побудувати таке дзеркало - інша справа.

— закликав2voyage

2

@ call2voyage це гарна ідея, але нам доведеться чекати 4,5 мільярда років, щоб перші зображення дійшли до нас. Для того, щоб отримувати зображення прямо зараз з нашого початку дзеркала повинні бути половина віку Землі в світлових роках. Іншими словами, пройшло 2,25 мільярда світлових років. Адже це подорож у двосторонній бік.

— Кібергербаліст

1

@Cyberherbalist Добре, фактичні розрахунки дещо складніші, ніж я напускаю, але загальна ідея - так - ви можете заглянути в минуле Землі за цим теоретичним сценарієм.

— закликав2voyage

10

Так, ми завжди дивимось у минуле, коли кудись дивимось. Наприклад, дзеркало на Місяці. Надсилаючи лазерний промінь до цього дзеркала, ми можемо виявити відбите світло приблизно через 2,5 секунди. Це можна інтерпретувати як дивлячись 2,5 секунди в минуле, коли лазер був вистрілений. Деталі тут .

— Джеральд
джерело

Обговорено, що деякі квантові тунельні ефекти ( en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling ) рухаються швидше, ніж світло, хоча послаблюють сигнал; Я не можу виключити, що це можливо.

— Джеральд

1

Більше про цю дискусію тут: en.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz

— Джеральд

0,3 метри на наносекунд.

— Wayfaring Stranger

4

Ось кілька думок, адаптованих до відповіді, яку я поставив на Phyiscs SE на подібне запитання деякий час тому. Для того, щоб спостерігати за минулим, нам потрібно виявити світло від Землі, відбите від нас звідкись віддаленого у космосі.

Середній альбедо Землі становить приблизно 0,3 (тобто він відображає 30 відсотків падаючого на неї світла). Кількість падаючого випромінювання від Сонця в будь-який момент - це сонячна константа ( Вм ), інтегрована по півсфері. Таким чином, загальне відбите світло від Землі становить приблизно Вт. $F \sim 1.3 \times 10^3$ $^{-2}$ $L=5\times 10^{16}$

Якщо це світло від Землі має той же спектр, що і сонячне світло, і воно відбивається від того, що розташоване оптимально - тобто воно бачить повну освітлену півкулю. то, грубо кажучи, падаючий потік на тіло, що відбивається, буде (тому що воно розсіяно приблизно в півкулі неба). $L/2\pi d^2$

Тепер ми повинні вивчити деякі розбіжні сценарії.

Тут просто трапляється великий предмет на відстані, що має велику віддзеркалення. Я буду використовувати приклад 1000 світлових років як приклад, який би дозволив нам побачити 2000 років у минулому Землі.

Будьмо щедрі і скажімо, що це ідеальний відбивач, але ми не можемо вважати дзеркальне відображення. Замість цього припустимо, що відбитий світло також розсіюється ізотропно під кутом . Таким чином, випромінювання, яке ми повернемо, буде $2\pi$ де- радіус речі, що робить відображаючу.

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

$r$

Для перетворення потоку в астрономічну величину зазначимо, що Сонце має зорову величину . Уявна величина відбитого світла буде задана $-26.74$

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

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

Тож давайте введемо в деяку кількість. Припустимо, (тобто відбивач, великий як Сонце), і нехай буде 1000 світлових років. З цього обчислюю . $r=R_{\odot}$ $d$ $m=85$

$m=30$ $m=85$

Велике плоске дзеркало на відстані 1000 світлових років.

f = \frac{L}{2 π [2 г]^{2}}

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

d = 1000

$d=1000$

m = 37

$m=37$

Гаразд, це є більш перспективним, але все ж на 7 величин нижче виявлення за допомогою HST та, можливо, на 5 величин слабкіше, ніж це могло б бути виявлено за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба, якщо і коли він робить надглибоке поле. Незрозуміло, чи буде насправді небо сповнене оптичних джерел на цьому рівні слабкості, тому для вибору його може знадобитися навіть вища просторова роздільна здатність, ніж HST / JWST, навіть якщо б у нас була чутливість.

Просто надішліть телескоп на 1000 світлових років, спостерігайте за Землею, аналізуйте дані та відправляйте сигнал назад на Землю.

Звичайно, це не допомагає вам побачити минуле, тому що нам доведеться відправити туди телескоп. Але це може допомогти тим, хто в майбутньому бачить своє минуле.

$m \sim 35$

Зауважте також, що ці розрахунки - це лише виявлення світла з усієї Землі . Витягти що-небудь значиме, значить принаймні збирати спектр! І все це минуло лише 2000 років.

— Роб Джеффріс
джерело

3

$d$

\frac{d * 2}{300000}

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

Якби таке дзеркало стикалось із землею і було досить далеко, ми б могли насправді побачити минуле. Насправді на Місяці крихітне дзеркало, звернене до Землі .

Також я не можу повірити, що ніхто ще не опублікував цього:

У всякому разі, це поширена помилка. Гуси живуть довго; всі, кого ми можемо побачити, ймовірно, продовжуватимуть літати довгі мільярди років, перш ніж вони вибухнуть.

— Томаш Зато - Відновити Моніку
джерело

1

Насправді, щось подібне до дзеркала є у Всесвіті. Захист від пилу потомника SN 1572 все ще відбиває світло від спалаху. Спектральний аналіз світла підтверджує, що наднова була типу Ia (факт, встановлений задовго від кривої світла наднової).

Супернова "Тихо Браге" 1572 року як стандартний вибух типу Ia виявила його спектр легкого відлуння

— Леос Ондра
джерело

+1ось ще один "огляд назад" у часі, або "вибух з минулого": 1 , 2 , 3

— uhoh

0

Я завжди цікавився цим самим питанням. На мій погляд, це могло бути можливим, але я думаю, що нам знадобиться дійсно потужний телескоп, щоб побачити належні зображення Землі через далеке дзеркало.

Я також можу собі уявити замість того, щоб надсилати віддалене дзеркало, надсилаючи телескоп обличчям до землі.

— Joan.bdm
джерело