БЛОК 3. УВИДЕТЬ ГЛУБИНУ И ВРЕМЯ

На первый взгляд все звёзды кажутся расположенными на одной поверхности — будто приклеены к огромному куполу.Но в действительности одни объекты находятся относительно близко, другие — в тысячах световых лет, а некоторые галактики — в миллионах и миллиардах световых лет от нас.

Когда мы смотрим на небо, все объекты кажутся одинаково далёкими.Но это иллюзия. Один объект может находиться в сотнях тысяч километров от нас, другой — в миллионах, третий — в триллионах, а следующий — уже в миллионах световых лет.Поэтому первый шаг — разложить ночное небо по уровням глубины.

Луна — ближайший к нам крупный небесный объект.Среднее расстояние до неё — около 384 000 км.Свет преодолевает это расстояние примерно за 1,3 секунды.Так появляется первая удобная космическая мера — световая секунда.

Солнце находится примерно в 150 миллионах километров от Земли.Свет от него идёт до нас около 8 минут 20 секунд.Здесь уже удобнее говорить не только в километрах, но и в световых минутах.

Для расстояний между звёздами километры становятся слишком неудобными.Ближайшая к нам звезда после Солнца находится более чем в 4 световых годах.

Световой годЭто не время, а расстояние, которое свет проходит за один год.1 световой год ≈ 9,46 триллиона километров.

Все звёзды, которые мы видим невооружённым глазом, находятся внутри нашей галактики — Млечного Пути Её диаметр составляет примерно 100 000 световых лет. Даже свету потребовались бы десятки тысяч лет, чтобы пересечь такую систему.И при этом человеческий глаз способен увидеть лишь ничтожную долю звёзд собственной Галактики.

Млечный Путь — только одна галактика.Ближайшая к нам крупная галактика — Андромеда — находится примерно в 2,5 миллионах световых лет.При хорошем тёмном небе её можно увидеть невооружённым глазом как слабое светлое пятно.Получается, что на одной визуально плоской карте могут одновременно находиться объекты:в сотнях тысяч километров, миллионах километров, световых годах и миллионах световых лет от нас. Небо выглядит плоским только потому, что человеческий глаз почти не чувствует эту глубину.

Участник понимает:— что Луна, Солнце, звёзды и галактики находятся на принципиально разных расстояниях; — чем отличаются световая секунда, световая минута и световой год; — почему километры перестают быть удобными на космических масштабах; — почему ночное небо только кажется плоским.

Фактически мы делаем это каждый раз, когда смотрим на небо.

Скорость света составляет примерно 300 000 км в секунду. Это невероятно быстро, но не бесконечно. Поэтому любому световому сигналу требуется время, чтобы пройти расстояние от объекта до наблюдателя. Именно здесь расстояние начинает превращаться ещё и во время наблюдения.

ЛУНА — СЕКУНДЫ НАЗАДСвет от Луны идёт до Земли примерно 1,3 секунды. Значит, мы всегда видим Луну такой, какой она была чуть больше секунды назад.СОЛНЦЕ — МИНУТЫ НАЗАДСвет от Солнца приходит примерно за 8 минут 20 секунд. То есть Солнце, которое мы видим сейчас, — это его изображение из прошлого.ЗВЁЗДЫ — ГОДЫ НАЗАДЕсли звезда находится в 100 световых годах от Земли, свет, который попадает в наши глаза сегодня, покинул её примерно 100 лет назад. Поэтому расстояние в световых годах одновременно показывает, насколько старое изображение объекта мы наблюдаем.АНДРОМЕДА — МИЛЛИОНЫ ЛЕТ НАЗАДАндромеда находится примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас. Значит, сегодня мы видим её такой, какой она была около 2,5 миллиона лет назад. Свет начал своё путешествие к Земле задолго до появления современного человека.

Чем дальше находится объект, тем более далёкий момент его истории мы наблюдаем.

Человек физически удалялся от Земли всего примерно на световые секунды.Но глазами и телескопами мы способны наблюдать объекты на расстояниях в миллионы и миллиарды световых лет.Мы способны видеть Вселенную намного дальше, чем способны в неё путешествовать.

Участник понимает:— почему световое изображение всегда приходит с задержкой; — как расстояние связано со временем наблюдения; — почему разные объекты мы видим в разные моменты прошлого; — почему смотреть далеко в космос означает смотреть назад во времени.