ด้วยการวางกระจกไว้ในอวกาศเราจะสามารถมองเห็นอดีตได้หรือไม่?

18

ฉันถามสิ่งนี้เพราะแสงเดินทางอย่างรวดเร็ว คำถามยังคงอยู่ในชื่อเรื่อง ทำไมหรือทำไมถึงไม่เป็นเช่นนั้น

light space-time

6

สะท้อนหรือไม่เรามักจะเห็นในอดีต เมื่อคุณอ่านหนังสือคุณจะเห็นหนังสือเล่มนี้เพราะมันเป็นเพียงเสี้ยววินาทีที่ผ่านมา

— astromax

1

คุณไม่สามารถใช้วิธีนี้เพื่อดูเวลาก่อนที่กระจกจะเข้าที่ ตัวอย่างเช่นกระจกที่ห่างออกไป 1 ปีแสง (โดยหลักการ) จะให้เราเห็นโลกเหมือนเมื่อ 2 ปีก่อน - แต่มันต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีเพื่อไปที่นั่น

— Keith Thompson

1

ฉันไม่อยากจะเชื่อว่ามีคนถามคำถามนี้ฉันเกือบจะถามคำถามนี้เมื่อฉันเห็นลิงก์ไปยังที่นี้

— SSH

15

ฉันคิดว่าคำถามนี้หมายถึงการวางกระจกขนาดใหญ่ในอวกาศที่หันหน้าเข้าหาโลก หากเราต้องใช้เวลาหลายนาทีแสงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตรงข้ามกับกระจกสามารถตรวจสอบเดอโนโวพร้อมการเตรียมการตามคำเตือนที่เราได้รับเมื่อแสงแรกของเหตุการณ์มาถึงโลก

ตัวอย่างเช่นซูเปอร์โนวากำลังออกเดินทางใน M31 อาจไม่อยู่ภายใต้การสังเกตในขณะที่แสงมาถึงก่อนดังนั้นการสังเกตเบื้องต้นอาจหายไป อย่างไรก็ตามด้วยกระจกที่หันหน้าไปทาง M31 เราจะสามารถสังเกตเห็นกระจกนั้นเมื่อเหตุการณ์คลี่คลายโดยได้รับการเตือนว่ามีบางสิ่งที่คุ้มค่าดูล่วงหน้า

ความคิดดี! แต่มีแนวโน้มว่าจะมีราคาถูกกว่ามากหากมีกล้องหลายตัวที่ดูสตาร์ปี้ "นายก" เสมอสำหรับเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิด

— Cyberherbalist
แหล่งที่มา

1

นั่นเป็นการตีความที่น่าสนใจของคำถาม

— Stan Liou

1

คำถามของฉันอย่างแน่นอน ดังนั้นมันจะทำงานอย่างไร

— ilarsona

4

@ilarsona สมมติว่าการแข่งขันนอกโลกขั้นสูงที่อาศัยอยู่ 4.5 พันล้านปีก่อนสร้างกระจกที่สมบูรณ์แบบที่มีขนาดเพียงพอ 4.5 พันล้านปีแสงจากโลกชี้ไปที่โลกอย่างแม่นยำ วันนี้เราจะสามารถดูประวัติศาสตร์ทั้งหมดของโลกได้โดยการสำรวจโลกในกระจกนั้นผ่านกล้องโทรทรรศน์ของเรา ไม่ว่าจะเป็นกระจกดังกล่าวจะถูกสร้างเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

— ชื่อว่า 2voyage

2

@ ชื่อว่า 2voyage เป็นความคิดที่ดี แต่เราต้องรอ 4.5 พันล้านปีก่อนที่ภาพแรกจะมาถึงเรา ที่จะได้รับภาพในขณะนี้จากจุดเริ่มต้นที่กระจกของเราจะต้องมีครึ่งอายุของโลกในแสงปีที่ผ่านมา กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ 2.25 พันล้านปีแสง มันเป็นการเดินทางสองทางหลังจากทั้งหมด

— Cyberherbalist

1

@Cyberherbalist จุดดีการคำนวณจริงนั้นซับซ้อนกว่าที่ฉันคิดไว้เล็กน้อย แต่ความคิดทั่วไปคือ - ใช่ - คุณสามารถดูอดีตของโลกในสถานการณ์ทางทฤษฎีนี้ได้

— เรียกว่า 2voyage

10

ใช่เรามักจะมองอดีตเมื่อมองที่อื่น มีตัวอย่างเช่นกระจกบนดวงจันทร์ เมื่อส่งลำแสงเลเซอร์ไปยังกระจกนั้นเราสามารถตรวจจับแสงสะท้อนได้ในเวลาประมาณ 2.5 วินาที สิ่งนี้สามารถตีความได้ว่ามองอดีต 2.5 วินาทีเมื่อเลเซอร์ถูกยิง รายละเอียดที่นี่

— เจอราลด์
แหล่งที่มา

เอฟเฟกต์อุโมงค์ควอนตัมบางตัว ( en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling ) ได้รับการพูดคุยเพื่อเดินทางเร็วกว่าแสงแม้ว่าสัญญาณจะอ่อนกำลังลง ฉันไม่สามารถแยกแยะได้ว่าเป็นไปได้

— เจอรัลด์

1

เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสนทนาที่นี่: en.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz

— Gerald

0.3 เมตรต่อนาโนวินาที

— Way Straring Stranger

4

ต่อไปนี้เป็นความคิดบางส่วนที่ปรับให้เหมาะกับคำตอบที่ฉันวางไว้ใน Phyiscs SE กับคำถามที่คล้ายกันเมื่อไม่นานมานี้ ในการสังเกตอดีตเราต้องตรวจจับแสงจากโลกสะท้อนกลับมาหาเราจากที่ไกล ๆ ในอวกาศ

ค่าอัลเบโดเฉลี่ยของโลกอยู่ที่ประมาณ 0.3 (นั่นคือมันสะท้อนถึง 30 เปอร์เซ็นต์ของแสงที่ตกกระทบ) ปริมาณรังสีที่ตกกระทบจากดวงอาทิตย์ในทุกช่วงเวลาคือค่าคงที่ดวงอาทิตย์ ( Wm ) ที่รวมอยู่ในซีกโลก ดังนั้นแสงที่สะท้อนทั้งหมดจากโลกจึงอยู่ที่ $F \sim 1.3 \times 10^3$ $^{-2}$ $L=5\times 10^{16}$ W

หากแสงจากโลกนี้มีสเปกตรัมเดียวกันกับแสงอาทิตย์และมันจะสะท้อนออกมาจากบางสิ่งที่อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม - นั่นคือมันจะเห็นซีกโลกที่ส่องสว่างเต็มรูปแบบ จากนั้นพูดโดยประมาณฟลักซ์ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนตัวสะท้อนจะเป็น (เพราะมันกระจายอยู่ในซีกโลกแห่งคร่าว ๆ ) $L/2\pi d^2$

ตอนนี้เราต้องสำรวจสถานการณ์ที่แตกต่างกันบ้าง

มีเพียงวัตถุขนาดใหญ่ในระยะที่สะท้อนแสงได้สูง ฉันจะใช้เวลา 1,000 ปีแสงเป็นตัวอย่างซึ่งจะช่วยให้เราเห็น 2,000 ปีในอดีตของโลก

ลองเผื่อแผ่และพูดว่ามันเป็นตัวสะท้อนที่สมบูรณ์แบบ แต่เราไม่สามารถคาดเดาการสะท้อนแบบพิเศษได้ แต่สมมติว่าแสงที่สะท้อนนอกจากนี้ยังมีฝนฟ้าคะนองกระจาย isotropically เป็นมุมตัน ดังนั้นรังสีที่เราได้รับกลับมาจะเป็น $2\pi$ ที่คือรัศมีของสิ่งที่สะท้อนกลับ

ฉ = \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

$r$

หากต้องการเปิดฟลักซ์เป็นขนาดดาราศาสตร์เราทราบว่าดวงอาทิตย์มีขนาดของภาพ 26.74ขนาดของแสงที่สะท้อนจะเห็นได้ชัด $-26.74$

ม. = 2.5 {เข้าสู่ระบบ}_{10} (\frac{F}{ฉ}) - 26.74 = 2.5 {เข้าสู่ระบบ}_{10} (\frac{4 F π d^{4}}{L R^{2}}) - 26.74

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

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

$m=30$ $m=85$

กระจกแบนขนาดใหญ่ห่างออกไป 1,000 ปีแสง

ฉ = \frac{L}{2 π [2 d]^{2}}

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

d = 1000

$d=1000$

m = 37

$m=37$

ตกลงนี่เป็นสิ่งที่มีแนวโน้มมากกว่า แต่ก็ยังมีการตรวจจับต่ำกว่า 7 ระดับด้วย HST และบางทีอาจจะ 5 มิติยิ่งกว่าที่เคยถูกตรวจจับด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ มันไม่ชัดเจนว่าท้องฟ้าจะเต็มไปด้วยแหล่งกำเนิดแสงในระดับความจางหรือไม่และอาจต้องใช้ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงกว่า HST / JWST เพื่อเลือกมันแม้ว่าเราจะมีความไวก็ตาม

เพียงส่งกล้องโทรทรรศน์ไป 1,000 ปีแสงสังเกตโลกวิเคราะห์ข้อมูลและส่งสัญญาณกลับสู่โลก

แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่ได้ช่วยให้คุณเห็นในอดีตเพราะเราจะต้องส่งกล้องโทรทรรศน์ไปที่นั่น แต่มันสามารถช่วยให้ผู้คนในอนาคตได้เห็นอดีตของพวกเขา

$m \sim 35$ ดังนั้นอะไรที่ดีกว่า JWST มากและจะมองข้ามปัญหาของความคมชัดความสว่างกับดวงอาทิตย์ซึ่งจะแยกออกจากกันเพียง 0.03 อาร์ค โลกในระยะทางนั้น

ยังทราบว่าการคำนวณเหล่านี้เป็นเพียงการตรวจสอบแสงจากทั้งโลก เพื่อแยกสิ่งที่มีความหมายจะหมายถึงการรวบรวมสเปกตรัมอย่างน้อยที่สุด! และทั้งหมดนี้เป็นเพียง 2,000 ปีที่ผ่านมา

— Rob Jeffries
แหล่งที่มา

3

$d$

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

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

หากกระจกดังกล่าวเผชิญหน้ากับโลกและอยู่ไกลพอเราจะสามารถมองเห็นอดีตได้อย่างแน่นอน จริงๆแล้วมีกระจกเล็ก ๆ หันหน้าไปทาง Earth on Moonหันหน้าไปทางโลกบนดวงจันทร์

นอกจากนี้ฉันไม่อยากจะเชื่อว่ายังไม่มีใครโพสต์สิ่งนี้:

อย่างไรก็ตามนั่นเป็นความเข้าใจผิดที่เกิดขึ้นโดยทั่วไป ห่านอาศัยอยู่เป็นเวลานาน ทุกอย่างที่เราเห็นจะคงบินไปได้หลายพันล้านปีก่อนที่มันจะระเบิด

— Tomáš Zato - Reinstate Monica
แหล่งที่มา

1

อันที่จริงมีบางอย่างเช่นกระจกเงาอยู่ในจักรวาล ผู้กำเนิดฝุ่นจาก SN 1572 ยังคงสะท้อนแสงเมื่อเกิดการระเบิด การวิเคราะห์สเปกตรัมของแสงยืนยันว่าซูเปอร์โนวานั้นเป็นประเภท Ia (ความจริงที่ยอมรับมานานจากโค้งแสงของซูเปอร์โนวา)

ซูเปอร์โนวาของ Tycho Brahe ในปี 1572 เป็นแบบจำลองการระเบิดของ Ia มาตรฐานที่เปิดเผยจากสเปกตรัมแสงสะท้อน

— Leos Ondra
แหล่งที่มา

+1นี่คือ "มองย้อนกลับไป" ในเวลาอื่นหรือ "ระเบิดจากอดีต": 1 , 2 , 3

— uhoh

0

ฉันเคยสงสัยเกี่ยวกับคำถามเดียวกันนี้เสมอ ในความคิดของฉันมันอาจเป็นไปได้ แต่ฉันคิดว่าเราจะต้องมีกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังจริงๆเพื่อดูภาพที่เหมาะสมของโลกผ่านกระจกที่ห่างไกล

ฉันสามารถจินตนาการแทนการส่งกระจกระยะไกลที่ส่งกล้องโทรทรรศน์ที่หันหน้าเข้าหาโลก

— Joan.bdm
แหล่งที่มา