Если телескоп наблюдает звезду в далеком космосе, то он как бы наблюдает ее миллиарды лет назад. А если эта звезда движется строго в нашем направлении, и в какой-то момент свет от нее будет к нам доходить, скажем, за 20 минут — за счет чего уйдет разница во времени? Свет же не может двигаться со скоростью, которая выше световой?

Спрашивает
Вова Филиппов
#вселенная
+2
#Скорость света
#телескоп
5 января
15 223
Простой вопрос

Давайте сразу заменим миллиарды лет на миллион лет, чтобы цифры не были такими абсурдными. Краткий ответ: мы говорим о фотонах, испущенных в разные моменты времени. Первый фотон был испущен, когда звезда находилась в миллионе световых лет от Земли. Он и шел к нам миллион лет.

Пусть звезда летит к Земле со скоростью, скажем, 900 километров в секунду. Звезды с подобными скоростями существуют и называются гиперскоростными (hypervelocity). Тогда примерно через 333 миллиона лет она окажется вблизи Солнечной системы. Все это время звезда, естественно, будет испускать фотоны. Все фотоны будут двигаться со скоростью света, но каждому следующему лететь до Земли будет ближе, чем нашему первому.

Фотон, испущенный, когда звезда будет в 20 световых минутах от Земли, и проведет в пути 20 минут. Так что не совсем ясно, что вас удивило.

Также заметим, что 20 световых минут — это чуть больше диаметра земной орбиты (17 световых минут). Если бы на таком расстоянии от нас откуда-то взялась посторонняя звезда, последнее, что нас волновало бы, — это особенности астрономических наблюдений. Даже сближение на световой месяц чревато лавиной комет и астероидов, потревоженных гравитацией гостьи.

Теперь пара слов о том, почему меня не устраивают «миллиарды» лет. Начнем с того, что никакой телескоп не сможет разглядеть отдельные звезды на расстоянии в миллиарды световых лет. Максимум — в миллионах, да и то в редчайших случаях.

Далее отметим, что звезда вряд ли сможет разогнаться так, чтобы пролететь миллиарды световых лет. Гиперскоростная звезда может вылететь из своей галактики, но свое скопление галактик покинуть уже не сможет. Для этого ей нужна энергия совсем другого порядка.
Непонятно, где звезда может ее взять и при этом не разрушиться. Наша же Местная группа галактик простирается на миллионы световых лет, а не на миллиарды.

Наконец, Солнцу и Земле осталось существовать лишь около пяти миллиардов лет. Так что, если бы такой вояж через Вселенную и был возможен, к моменту прибытия у нас здесь не осталось бы ни астрономов, ни телескопов.

Комментарии

41 Комментариев
Sergio Mihailovich
11.02.2024
-
0
+
😁 Господа знатоки,прошу прощения,начать по моему нужно было с ответа на вопрос-А почему же собственно нет скорости выше скорости света в нашем мире?!Наш мир, измерения которые содержит, имеет три координаты и четвёртая это время. Три координаты (длина, ширина, высота) мы более-менее освоили, А вот со временем беда.Скажу даже больше, беда не только со временем, но и с другими координатами.Нам их даже трудно представить.. И так, скорость 299,9 тыс. км/сек. предельна, так принято считать и это обосновано законами физики. Что же мешает получить большее значение скорости? Мешает устройство нашего мира и нашего восприятия-понимания. Долгая история расписывать законы ускорения на единицу массы. Буду краток - инергии для такого ускорения необходимо мама не горюй. И это не всë.. По мере только приближении к скорости света, масса будет стремиться к бесконечности, а сам объект уменьшаться в размерах! Плюс ко всему,как говорит теория, время так же будет приближаться к значению 0! Невероятное что-то и плохо усвояемое, правда? 😃 Тупик даже в расчётах, если масса бесконечно в плюсе, а для ускорения на единицу массы необходимо прикладывать дополнительное количество энергии - выходит и энергии потребуется бесконечно много?! ☝😄Секунду, такой закон работает только с телами имеющими массу. Отлично, под нужный критерий попадает тот самый фотон!Эта частица и есть свет, справедливо возразит кто-то.Строить пирамиду размышлений долго не буду. Скажу так: свет, то что он есть, это некий потолок нашего мира, граница 😁Вот по этому "выше" нет ничего. И снова НО!Всë относительно.. А,что если "тело" не просто с 0 значением массы, да ещë с отрицательным?!Что делать со временем значение которого 0?!Конце концов, а размеры "тела" как, оно исчезнет?!Я о скорости "потолка".Ответы на эти вопросы лежат за границей нашего мира и понимания. Ок,говоря проще, выше скорость существует, но такие опции доступны при других физических данных.И потом,какого хрена всё упëрлись в прямолинейное движение?
    -
    0
    +
    Комментарий удален пользователем или модератором...
    +
      ещё комментарии
      Sergio Mihailovich
      13.02.2024
      -
      0
      +
      Игорь, Почитай хотя бы книжки, речь о фактах как раз. А когда ты их увидишь, то поймëшь о чем речь. Тем паче, что написанное из курса средней школы по астрономии и физике. ☝И о фантазиях: К великому нашему сожалению,многое нельзя узрить. И это невидимое, о существовании его, можно только высчитать, решив определëнные задачи. Чем и занимаются учёный люд. Но!!! В начале строят теорию-предположение о существовании этого нечто. И пока это невидимое не доказано расчётами и опытами, теория-предположение остается в разряде фантастики. Так понятнее? 😁 Сами же писатели-фантасты обычно не имеют научных степеней. Тут работает полëт мысли, объëмное мышление. Не чета некоторым, плоско-мыслящим индивидам. 😆 И как ни странно, но выдуманное писателями зачастую подобно предсказанию. Проходит время и фантастика становится реальностью. 😁 Так как свет движется в пространстве, характер его движения?
Давно в тв-передаче "Что где когда" был такой смешной случай. Выпал вопрос от (якобы) мальчика 6 лет "Почему ночью темно?". Знатоки, не почуяв подвоха, на голубом глазу принялись объяснять, что Земля вращается вокруг своей оси и на той стороне, которая повёрнута от Солнца, наступает ночь. Ответ показал, что под видом мальчика вопрос задал взрослый человек, отлично знающий астрономию. Эффект красного смещения Доплера расширяющейся вселенной приводит к тому, что свет далёких галактик уходит в инфракрасную область и ночное небо для человеческого глаза не сияет сплошным светом, а видится тёмным с отдельными искорками ближних (в астрономическом понятии) звёзд. Было смешно. Вова, задавший вопрос - или тролль 80-го уровня ))) или молодой человек, который задаёт вопросы об устройстве вселенной, не прочитав учебник астрономии. А неплохо бы. Тогда многое стало бы понятным. При этом он спорит с комментаторами, которые (далеко не все) знают астрономию. Как в старом анекдоте про расценки в кооперативном планетарии: 1. Профессор проведёт вам персональную лекцию об устройстве вселенной - 100 долларов. 2. Профессор почтительно выслушает ваш рассказ об устройстве вселенной - 5000 долларов. Я очень даже за человеческую любознательность и за ликбез (ликвидация безграмотности). Но для любознательности, которое есть качество величайшей ценности (без подколок), нужно таки для начала прочитать вышеупомянутый учебник астрономии. Квалификация эксперта сайта беспорна, но хорошо видно, как ему трудно отвечать на вопрос человеку, не владеющему базовыми знаниями в этом вопросе. Вова наверняка талантлив в чём-то своём. Невозможно знать и уметь всё на свете. Ликбез-шоу многим наверняка будет интересно. Ведь зрители разных тв-шоу хотят видеть на экране не супермена (как в том же ЧГК), а простого человека, тогда зритель может представить себя на его месте. Но я, конечно, подписываясь на тг-канал naked-science, думал, что в нём публикуются научные интересности.
-
0
+
Вопрос можно задать по другому. Представь что другой человек с 10 метров кидает в тебя камень. Свету нужно некоторое время, чтобы долететь от этого человека до твоих глаз. То есть ты видишь на миллионные доли секунды в прошлом этого человека и камень, летящий в тебя. Вопрос: в какой момент ты увидишь в реальном времени камень, летящий в тебя? Ответ: когда он прилетит тебе в лоб. Все что ты видишь вокруг, ты видишь в прошлом. Но чем дальше объект, тем больше задержка.
По поводу ответа эксперта Глянцева.Мне кажется, что движение света зависит от среды, в которой он распространяется. Доказательства такие.Известно, что в некоторых пределах свет аналогичен звуку. Свет имеет разную длину волны, от инфракрасного до ультрафиолетового. Звуковые волны также различаются по частоте- от инфра до ультразвука. Значит, можно провести аналогию света и звука. Все ездили в поездах, автомашинах, замечали эффект сигнала встречного поезда- звук высокой частоты. Проехал, удаляется-звук низкой частоты. Вывод по звуку: скорость звука зависит от частоты, плотности среды, давления и температуры среды. Скорость звука 330мс-средняя для воздушной среды. А вот со светом чудеса происходят. Итак, едем на поезде,скорость 100км ч, впереди светит белая звезда. Увеличим скорость до 100тыс кмч- спектр нашей звезды изменился, стал красным! Скорость 200тыс кмч, цвет звезды стал зеленым. А когда 300тыс кмч, то свет встречный станет ультрафиолетовым, т. е. НЕВИДИМЫМ!. Кстати, свет задней звезды также изчезнет, так как мы догнали её фотоны, их скорость уравнялась соскоростью нашего поезда
Наверно тут можно сравнить с движущейся скорой помощью. Когда приближается к наблюдателю то звук сирены ускоренный, а когда отдаляется то замедленный. Будет наверно смещение спектра в утрафиолет с ускорением времени? Но тут нужно добавить что для наблюдателя время движущихся обьектов должно замедлятся. В этом направлении хотелось раскрыть вопрос.
-
2
+
Про какие минуты говорит автор текста, если свет движется со скоростью ~300 000 км. в секунду. В минуту значит 300тыс. умножить на 60, получим 18000тыс.км.в минуту. Это отнюдь не 17 минут диаметра земли равной 12800 км. И получится 12,8 / 18000 = 0,0007 доли минуты скорости фотона на диаметр земли. Или ввели какие то другие велечина скорости света, извините, если чего то не понимаю.
Николай К
06.01.2024
-
0
+
Вопрос не совсем понятен. Имеется ввиду, будем ли мы видеть события на приближающемся объекте в ускоренном темпе и если да, то почему?
-
2
+
Абсурдные цифры? Самая далёкая наблюдаемая звезда находится на расстоянии 12,9 миллиарда световых лет от нас. Эарендиль (WHL0137-LS). В чем абсурдность цифр? А теперь о фотонах, свет от звезды к нам шел миллиард лет, за это время звезда преодолела немалое расстояние с скоростью 900 км/с. Фотон не может двигаться быстрее 300000км/с, и не важна скорость звезды, ведь это не влияет на скорость фотона (на сколько я знаю это доказано экспериментально). То есть как я это понимаю мы видим звезду в прошлом, в то время как она находится ближе к нам так как двигается в направлении к нам. В этом я и вижу парадокс. Вопрос гипотетический, поэтому не берётся в расчёт сколько будет гореть звезда, будет ли жизнь на земле к тому моменту когда звезда приблизиться. Так что эти пояснения излишни.
    Николай К
    06.01.2024
    -
    -1
    +
    Вова Филиппов, имеется ввиду, что на таком расстоянии мы не можем рассмотреть отдельных звёзд. Только галактики
    Вова Филиппов, есть ещё ньюанс. Вселенная расширяется, судя по многочисленным наблюдениям. Т.е., разлетаясь, удаляется от нас самая далёкая звезда. И да, фотон в одно и то же для себя время и там, и тут.
    Veter
    08.01.2024
    -
    1
    +
    Вову Филиппова никто не понял, а он молодец. Задал отличный вопрос. Вова, ответ на Ваш вопрос, вероятно, в том, что да, Вы правы - мы увидим не то, что будет на самом деле. Потому что на космических дистанциях мы можно сказать, всегда видим не то, что на самом деле. Потому что мир устроен так, что это "на самом деле" у всех разное. Искривление пространства и времени - это не метафора, а реальность. Фотон родится на Вашей звезде и мгновенно влетит в зрачек астронома. Время его жизни - (если бы мы могли ему дать часы - теория запрещает) - действительно было бы равным нулю. А мы увидим мы звезду такой, какой она была миллиард лет тому назад - на таком расстоянии от нас и в таком месте. Хотя она сама за это время пролетит ужасное расстояние и будет находиться уже совсем не там. Но именно так и устроен мир.
Я так понимаю, автор вопроса хотел получить объяснение, как для постороннего наблюдателя будет выглядеть течение времени на поверхности звезды, летящей в нашу сторону. Лично я вижу более корректным объяснение, что летящая к нам сверхскоростная звезда будет выглядеть ярче, чем она есть на самом деле (незначительно, на доли процента, но будет), так как за секунду времени в объектив телескопа будет попадать больше фотонов. А во вторых, само течение времени на поверхности этой звезды для нас, как постороннего наблюдателя за движущимся на большой скорости объектом будет тоже искажено (ускорено, в случае движения по направлению к наблюдателю), хоть и на доли процентов
    -
    0
    +
    Виталий Радашкевич, не совсем. Мы видим звезду в том положении, в каком она была миллиард лет назад, но за этот миллиард лет она приблизилась к нам. Когда она окажется близко к нам мы будем её наблюдать практически в реальном времени. Куда испарится разница во времени? То есть раньше мы наблюдали её в прошлом с отставанием на миллиард лет, а теперь наблюдаем с отставанием на 10 минут.
    +
      ещё комментарии
      Вова Филиппов, разница во времени никуда не испарится. Все то время, что мы будем наблюдать звезду с момента расстояния в миллион световых лет, и до расстояния в 20 световых минут, мы будем наблюдать происходящее в ускоренном ритме. Опережая возражение - фотоны летят с одинаковой скоростью, но расстояние для каждого последующего фотона будет меньше, за счет этого и достигается "ускорение" происходящего на звезде для нас, как наблюдателей. И именно это ускорение компенсирует в итоге разницу в миллион лет. Похожий, но обратный эффект происходит при приближении объекта к черной дыре. Для нас все происходящее с объектом замедляется, так как чем ближе к горизонту событий, тем больше искривление пространства, тем бОльший путь фотону придется преодолевать, чтобы попасть к нам
-
0
+
Считать, что на вопрос ответа нет, но и вопрос задан не совсем точно. Мне кажется, он о том, что мы увидим при движении звёзды к нам? Выпустила она фотон в Начальном своём положении, и продолжает выпускать, двигаясь к нам. Какая при этом будет картина? Наложатся ли ее изображения друг на друга? Или мы увидим ее состояние в определённый момент времени? Ведь если она движется прямо к нам, на мой взгляд, неизбежно, что свет, испущенный ею в каких-то двух точках совпадет и придёт к нам, условно, одновременно. Поправьте, если неправ
    Влад Булыжник, поправлю. Чтобы свет "совпал", звезда должна двигаться по направлению к нам со скоростью света, но думаю, тут все в курсе, что ничто имеющее массу не может двигаться со скоростью света. С другой стороны, если скорость движения звезды будет достаточно высока, то мы будем видеть происходящее на поверхности звезды в слегка ускоренном темпе. Для наглядности можно привести пример, что если объект будет двигаться на скорости примерно треть от скорости света по направлению к нам, то происходящее на его поверхности будет выглядеть для нас как фильмы Чарли Чаплина в современном кинопрокате (ускоренным)
Сергей Serg
05.01.2024
-
0
+
Свет звезды движется со скоростью света, так? Для него (для света) времени не существует. Время существует для нас, наблюдателей. То есть, свет звезды на удалении 1 млн световых лет покинул звезду... только что? 1 минуту назад? Вчера? )) Если сама звезда имеет какую-нибудь скорость, то для фотонов света это не имеет никакого значения. Фотончик даже проголодаться не успел, а уже прибыл)) Вот такие они, странности теории относительности)
    -
    0
    +
    Сергей Serg, и все же фотону нужно время чтобы преодолеть расстояние, уж не знаю проголодался ли он по пути. Понятно что время относительно, но мы наблюдаем с точки зрения человека а не фотона.
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Вова Филиппов, это не так. Для фотона не существует понятие времени так же как и расстояния. С его точки зрения он вообще ни куда и никогда не летает. Он излучился звездой и поглотился детектором телескопа одновременно в одно и тоже время в одном и том же месте.Логика человеческого мозга соверешенноьне применима для описания того что происходит с фотоном
        -
        1
        +
        Вадим Точёный, ну я же написал о том что время относительно. Просто впечатление что вы не прочитали моё сообщение и ответили. Понимаете что мы в целом не можем толком объяснить что означает время и настоящий момент. И причём здесь точка зрения фотона? 😄 Я же изначально спрашивал о том как это будет выглядеть для наблюдателя на земле. У нас, у людей есть ощущение времени и свои способы его измерения. Так же мы умеем измерять скорость. Или вы считаете что скорость света которую мы измерили это вздор? Раз уж для фотона не существует этих понятий, то и нам не следует ими оперировать? Просто вы написали "это не так". Что именно не так?
        -
        0
        +
        Вадим, а про энергию ("энергию-импульс" в 4d) не забыли?; гравитационное покраснение ("старение") фотонов и собст доплеровское смещение, означающее изменение частоты?
      -
      0
      +
      Филиппов, сдаётся что Вы прекрасно понимаете ответ, но пытаетесь вводить в заблуждение приютившиеся в здешних коментах многие незрелые умы ..) между звёздами на дистанциях в миллиарды и миллион световых лет разница такая: если гипотеза (пока ещё) ускоряющегося расширения Вселенной верна, то для самых далёких звёзд их малая относительная скорость по направлению к нашему Солнцу будет практически незаметна!, а вот если расстояние близко, порядка нескольких световых лет или меньше, то эта скорость сближения будет уже определяющей! (и красное смещение, и все прочие визуальные эффекты)
        -
        0
        +
        Aлек сей Нии_pet, если звезда летит к нам быстрее чем расширяется вселенная, а это возможно на сравнительно небольших расстояниях то смещение будет ультрафиолетовым. То есть скорость света фотоны летящие к нам от нее конечно не превысят но их энергия возрастёт.
          -
          0
          +
          Вадим, ну как она может к нам быстрее скорости света лететь? сами подумайте это как раз естественный тест на РЕАЛЬНУЮ скорость расширения дальних горизонтов видимой Вселенной (такие аномальные объекты) только где такие звёзды взять?..
            -
            0
            +
            Aлек сей Нии_pet, эээ... стоп! Я не говорил что она может лететь быстрее скорости света. Она просто летит в нашу сторону и при этом будет наблюдаться ультрафиолетовое смещение. Но звезды могут лететь в нашу сторону только пока находятся на сравнительно небольшом расстоянии. С ростом расстояния скорость расширения вселенной будет больше чем любая звезда может двигаться. Пусть она даже летит 1000 км в секунду (вряд ли они летают быстрее) но на какой то дистанции вселенная относительно нас будет расширяться быстрее чем звезда летит к нам.
              -
              0
              +
              Точёный, запутался? ; они ведь могут "лететь" и до половины скорости света,такие скоростные звёзды, выброшенные "пращей" двойныхсистем во внегалактическое пространство, уже известны, но это будет всё равно медленней скорости расширениядальних горизонтов видимой() Вселенной, а главное - онибудут лететь от нас либо в сторону. а понаблюдать за "приближающимися" звёздными объектамиреально можно на примере двойных вращающихся галактик,у которых z(кр.см.) отличается порой больше чем на единицу!
    Николай К
    06.01.2024
    -
    0
    +
    Сергей Serg, да, с точки зрения фотонов, всё произошло одновременно
Babanchik
05.01.2024
-
0
+
То есть по логике человека, задавшего вопрос, звезда может двинуться в направлении к Земле со скоростью, выше скорости света? Суть вопроса уже как-то не ясна.
    -
    0
    +
    Babanchik, в том то и дело что нет. Скорость звезды не важна, т.к. она не влияет на скорость фотонов которые мы наблюдаем, а они как известно имеют постоянную скорость которую никак невозможно увеличить.
    +
      ещё комментарии
      Babanchik
      06.01.2024
      -
      1
      +
      Вова Филиппов, Так причем тут увеличение скорости. Я говорю в общем, что скорость света намного быстрее скорости звёзды, которая идёт на нас. А как понял, ты спросил, если звезда доберется близко к нам, а мы будем рассматривать свет ее прошлого времени, как это будет происходить. Вот и задается вопрос, в чем тут логика, если скорость света быстрее звёзды и чем ближе она тем более реальное ее время свечения будем наблюдать. Или я не понял твоего вопроса. Потому что звезда не будет добираться до Земли с той же скоростью, что и ее свечение. Свечение постоянно будет опережать.
Комментарий удален пользователем или модератором...
Чушь. Уберите автора из публикаций
Есть что спросить?

Вы можете получить ответ на вопрос по любой теме от экспертов нашей редакции, хорошо разбирающихся в этой теме.

Задать вопрос

Похожие вопросы

Кратко можно ответить так: относительно фотона вообще нельзя измерить скорость чего бы то ни было, в...Читать далее

Сразу отмечу, что вопрос стоило бы переформулировать хотя бы потому, что три миллиона световых лет в данном...Читать далее

Что будет, если мы откроем все физические законы?

Имеются в виду теоретические возможности человечества при 100% знаниях о мире. 

#вселенная
+1
#физика
08.10.2023
403 049
Средний вопрос
100

Скорее всего, мы даже не представляем себе возможности, которые могут перед нами открыться. Какие...Читать далее

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно