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2025-05-20 12:40:00
私の明るい汚染されたサンディエゴの裏庭に天体写真を設定した私の望遠鏡は、地球から遠く離れたほど銀河に向けられていました。妻のクリスティーナは、最初のスペースの写真が私のタブレットに流れたように立ち上がった。それは私たちの前の画面に輝きました。
「それが ピンホイールギャラクシー私は言った。名前はその形状から派生している – このピンホイールには約1兆星が含まれているにもかかわらず。
ピンホイールからの光は、私の望遠鏡に到達するために、宇宙全体で2500万年間（約150キンティリオン）移動しました。
私の妻は、「こんなに長い旅の間に光が疲れないのですか？」
彼女の好奇心は、光についての思考を刺激する会話を引き起こしました。最終的に、なぜ光が摩耗し、時間の経過とともにエネルギーを失わないのですか？
光について話しましょう
私はです 天体物理学者そして、私の研究で私が最初に学んだことの1つは、私たちの直感に反する方法で光が頻繁に振る舞うことです。
著者のピンホイールギャラクシーの写真。
ジャーレッドロバーツ
光はです 電磁放射：基本的に、電波と磁気波が一緒に結合して移動する 時空。それ 質量がありません。その点は重要です。なぜなら、塵の斑点であろうと宇宙船であろうと、物体の質量は、空間を通過できる最高速度を制限するからです。
それは信じられないほど速く、スペースは信じられないほど広がっています。地球から9,300万マイル（約1億5000万キロメートル）の太陽からの光は、すぐにかかります 私たちに到達するために8分。言い換えれば、あなたが見る日光は8分前です。
アルファケンタウリ、太陽の後に私たちに最も近い星は、26兆マイル（約41兆キロメートル）です。ですから、夜空でそれを見る頃には、その光はわずか4年以上です。または、天文学者が言うように、そうです 4光年。
想像してみてください – 光の速度で世界中を旅してください。
これらの巨大な距離を念頭に置いて、クリスティーナの質問を考えてみてください。光がどのように宇宙を移動し、ゆっくりとエネルギーを失うことはありませんか？
実際、ある光はエネルギーを失います。これはときに起こります それは何かを跳ね返します、星間塵など、散らばっています。
しかし、ほとんどの光は、何も衝突することなく、ただ行きます。これはほとんど常にそうです スペースはほとんど空です – 何も。邪魔になるものは何もありません。
光が妨げられないとき、それはエネルギーを失いません。 186,000マイルあたりの速度を永遠に維持できます。
それは時間です
別の概念は次のとおりです。自分を宇宙飛行士として想像してください 国際宇宙ステーションに乗っています。あなたは時速17,000マイル（約27,000キロメートル）で周回しています。地球上の誰かと比較して、あなたの腕時計は1年間で0.01秒遅くなります。
それが例です 時間拡張 – 移動する時間 異なる条件下で異なる速度。本当に速く動いている場合、または大きな重力場の近くに動いている場合、あなたの時計は、あなたよりも遅く動く人や、大きな重力場から遠くにある人よりもゆっくりと傾いています。簡潔に言うために、 時間は相対的です。
宇宙飛行士でさえ、国際宇宙ステーションの経験時間の拡張に耐えますが、その効果は非常に少ないです。
NASA
これは、「時計」の測定時間が、光の速度で動く光子と、太陽の周りにある比較的遅い地球の速度という2つの異なる場所にあるためです。
さらに、あなたが光の速度にかかったり、近くに旅行しているとき、あなたがいる場所とあなたが行く場所の間の距離は短くなります。つまり、空間自体は動きの方向においてよりコンパクトになります。そのため、より速く行くことができるほど、旅は短くなります。言い換えれば、光子のために スペースは押しつぶされます。
これにより、Pinheel Galaxyの私の写真に戻ります。フォトンの観点からは、銀河内の星がそれを放出し、その後、裏庭のカメラの単一のピクセルがまったく同時にそれを吸収しました。スペースが押しつぶされているため、光子には、旅は無限に速く、無限に短く、わずかなほんの一部でした。
しかし、地球上の私たちの観点から見ると、光子は2500万年前に銀河を去り、私の裏庭のタブレットに着地するまで、空間を横切って2,500万光年を旅しました。
そして、涼しい春の夜に、その見事なイメージは、オタクの科学者と彼の好奇心の強い妻の間の楽しい会話に影響を与えました。
#光子は摩耗しますか天体物理学者はエネルギーを失うことなく広大な宇宙距離を移動する光の能力を説明しています