🌌 Мой телескоп, настроенный для астрофотографии в моем засвеченном светом дворе в Сан-Диего, был направлен на галактику, невообразимо далекую от Земли. Моя жена Кристина подошла как раз в тот момент, когда первые космические снимки начали появляться на планшете. Они сверкали на экране перед нами.
“Это Галактика Водоворот”, — сказал я. Название связано с ее формой, напоминающей игрушку, но в этом “водовороте” около триллиона звезд! 💫
Свет от Водоворота путешествовал 25 миллионов лет через Вселенную — примерно 150 квинтиллионов миль — чтобы достичь моего телескопа.
Кристина спросила: “Разве свет не устает за такое долгое путешествие?”
Ее вопрос запустил глубокий разговор о природе света. Почему он не теряет энергию со временем?
Я астрофизик, и одна из первых вещей, которые я узнал в науке, — свет часто ведет себя вопреки нашей интуиции. 🌟
Свет — это электромагнитное излучение: комбинация электрической и магнитной волн, движущихся через пространство-время. У него нет массы, что критически важно. Масса ограничивает максимальную скорость объекта, но свет, будучи безмассовым, достигает предела — 300 000 км/с (почти 9,5 триллионов км в год)! 🚀
Для примера: за время, пока вы моргнете, фотон облетит Землю более двух раз!
Но даже при такой скорости космос огромен. Свет от Солнца (150 млн км от Земли) добирается до нас за 8 минут. 🌞 Звезда Альфа Центавра (41 трлн км) видна нам через 4 года — ее свет “устаревает” за это время.
Почему же свет не теряет энергию?
Частично теряет, если сталкивается с межзвездной пылью. Но чаще он летит без препятствий, так как космос — это пустота. 🕳️ Без столкновений свет сохраняет скорость и энергию вечно!
Интересный парадокс: для фотона, летящего со скоростью света, время останавливается, а расстояние сокращается. С его “точки зрения” путь от галактики Водоворот до Земли занимает мгновение, хотя для нас это 25 млн лет. ⏳
Так, на экране моего планшета слились два времени: мгновение фотона и миллионы лет космической истории. И в этот весенний вечер этот удивительный факт подарил нам с Кристиной часы захватывающего разговора. 💬
—
📚 Источник: [The Conversation](https://theconservation.com) (адаптировано).
Статья перепубликована по лицензии Creative Commons. [Оригинал](https://theconversation.com/do-photons-wear-out-an-astrophysicist-explains-lights-ability-to-travel-vast-cosmic-distances-without-losing-energy-252880).
🔭 Больше о физике: [Physics Forums](https://www.physicsforums.com).