周辰陽 / 報導
2019/ 10/ 05 17:09

影/NASA動畫帶你感受 光速在宇宙中有多「慢」

光速是任何實物(material object)在太空旅行能達到的最快速度,光的粒子「光子」(photon)在完全真空的傳播速度,可達秒速29萬9792公里。但若用這種速度往來地球與月球或火星之間,會一眨眼就到嗎?美國航太總署(NASA)行星科學家歐杜諾修(James O'Donoghue)自製多部科普動畫,帶觀眾實際感受光速的極限。

 

首先假設用光速環繞周長40075.02公里的地球赤道,由於光的速度會因空氣折射和稍微減緩,因此去掉大氣層,沿著地表掠過的光子,每秒可環繞赤道近7.5圈。

 

若拉大到地球與月球,兩者平均距離約38萬4400公里,以光速來回需約2.51秒,這時影片中的光子感覺已經像乒乓球一樣,地表與月表間彈來彈去。

 

如果是地球到火星,以兩者最靠近、約每兩年才一次的「火星大接近」,距離約5460萬公里,光子一趟去程需要3分2秒,在影片中已經感覺像烏龜在爬。

 

歐杜諾修還用即時光速說明太陽到冥王星距離,整段動畫的長度達近5個半小時,說明宇宙的浩瀚,讓光速顯得微不足道。順帶一提,最快的人造飛行器派克太陽探測器(Parker Solar Probe)僅達時速34萬3112公里,連光速的邊都沾不到,顯示人類探索未知宇宙的能力極為有限。

 

《Business Insider》指出,操作太空船不可能像操作遙控車一樣直觀,指令必須經縝密思考後製成封包,於特定時間向太空中的特定位置發送,以免錯過目標。也因此,想要聯繫進入星際的航海家1號與航海家2號,以及越過冥王星的新視野號等太空船時,行星科學家挑戰非常巨大,更別提要聯繫鄰近的恆星系了。

光速是任何實物(material object)在太空旅行能達到的最快速度,光的粒子「光子」(photon)在完全真空的傳播速度,可達秒速29萬9792公里。但若用這種速度往來地球與月球或火星之間,會一眨眼就到嗎?美國航太總署(NASA)行星科學家歐杜諾修(James O'Donoghue)自製多部科普動畫,帶觀眾實際感受光速的極限。YouTube/Dr James O'Donoghue
光速是任何實物(material object)在太空旅行能達到的最快速度,光的粒子「光子」(photon)在完全真空的傳播速度,可達秒速29萬9792公里。但若用這種速度往來地球與月球或火星之間,會一眨眼就到嗎?美國航太總署(NASA)行星科學家歐杜諾修(James O'Donoghue)自製多部科普動畫,帶觀眾實際感受光速的極限。YouTube/Dr James O'Donoghue
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