Взгляд в прошлое

Подумайте, какие объекты на небе могли видеть древние греки.

Чтобы действительно увидеть то, что происходит, а не происходило в прошлом, необходимо вспомнить, что свет имеет конечную скорость, и это скорость передачи информации. Если мы в какой-то момент регистрируем свет, пришедший к нам от небесного объекта, то мы получаем информацию о том, что происходило с этим объектом в тот момент, когда сигнал покинул его поверхность. Расстояния до астрономических объектов весьма значительны, и свет идет от них до нас иногда многие годы. Поэтому если мы найдем на нашем небе объект, находящийся дальше всех, то, посмотрев на него, мы увидим то, что происходило там тогда, когда свет его покинул. Древние греки не имели телескопов, поэтому им для наблюдения были доступны объекты не ярче 6–6,5-й звездной величины, то есть на пределе чувствительности невооруженного глаза.

Галактика M31, или Туманность Андромеды

Очевидно, что чем дальше от нас находится астрономический объект, тем более слабым он будет выглядеть. При этом чем объект крупнее, тем он ярче. Самый слабый и самый крупный по размерам астрономический объект, который можно увидеть невооруженным глазом и который могли видеть древние греки, —это галактика М31, или, иначе, Туманность Андромеды. Она видна на нашем небе как объект примерно 3,5-й звездной величины и представляет из себя гигантскую спиральную галактику, примерно в два раза крупнее нашей Галактики. Расстояние до нее примерно 2,5 млн световых лет — это значит, что, когда мы смотрим на Туманность Андромеды, мы видим ее такой, какой она была 2,5 млн лет назад. То есть мы действительно смотрим в прошлое.

Даже на малых расстояниях в астрономии заметны эффекты задержки сигнала. Так, расстояние до Луны больше одной световой секунды. От Солнца до Земли свет идет больше 8 минут, а точнее, 500 секунд. Конечно, это время нельзя рассматривать как взгляд в прошлое, но сам факт уже интересен. Расстояние до Марса в противостоянии (а это минимальное расстояние от Земли до Марса) такое, что сигнал с марсохода идет до Земли около 3 минут. Но это в противостоянии; уже примерно через полгода задержка сигнала составит более 11 минут. А если еще и обратный сигнал? А ведь именно так управляли луноходами. Оператор на Земле управлял Луноходом по радио. Но для Луны такая задержка составляла чуть более 2 секунд, а для Марса, как мы уже показали, она может достигать более 20 минут. В этом одно из кардинальных отличий марсианских «Следопытов» от лунных «Луноходов» — марсоходы должны уметь передвигаться по поверхности Марса автономно, то есть без участия операторов, ибо управлять машиной с задержкой сигнала в 20 минут, мягко говоря, неудобно.

А когда мы переходим к космологическим расстояниям, то тут проявление эффекта конечности распространения скорости света становится принципиальным. Далекие галактики, расположенные от нас на расстоянии в миллиарды световых лет, выглядят такими, какими они были миллиарды лет назад. Эта разница в миллиарды лет уже заметна. Существуют видимые эволюционные различия между этими и более близкими галактиками. Так, многие далекие галактики, которые мы наблюдаем, — молодые: они находятся еще на стадии формирования.