Номер 2, страница 206 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 7. Релятивистская механика. Параграф 43. Относительность времени - номер 2, страница 206.

Условие.

2. Почему, глядя на звёздное небо, мы как бы зондируем прошлое?

Решение.

2. Утверждение о том, что, глядя на звёздное небо, мы зондируем прошлое, основано на фундаментальном физическом принципе: скорость света конечна. В вакууме свет распространяется с максимально возможной скоростью, равной приблизительно $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с (или $300 000$ км/с).

Вселенная огромна, и расстояния до звёзд и галактик измеряются в световых годах. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один год. Поскольку расстояния велики, свету требуется значительное время, чтобы дойти от небесного объекта до наблюдателя на Земле. Время, которое свет затрачивает на путешествие ($t$), можно рассчитать по формуле $t = S/c$, где $S$ — расстояние до объекта, а $c$ — скорость света.

Это означает, что мы видим астрономический объект не таким, какой он есть в настоящий момент, а таким, каким он был в прошлом — в тот момент, когда испустил свет, достигший наших глаз или телескопов. Например, свет от ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра, идёт до нас около 4,2 года. Это значит, мы видим её такой, какой она была 4,2 года назад. Свет от галактики Андромеды, нашего ближайшего крупного галактического соседа, летит до нас примерно 2,5 миллиона лет. Поэтому мы наблюдаем её в состоянии, в котором она находилась 2,5 миллиона лет назад. А свет от самых далёких наблюдаемых галактик путешествовал более 13 миллиардов лет, что позволяет нам видеть Вселенную на ранних этапах её развития.

Таким образом, каждый объект на ночном небе предстаёт перед нами в своём прошлом. Чем дальше объект, тем глубже в прошлое мы заглядываем. Астрономические наблюдения — это, по сути, путешествие во времени, позволяющее изучать историю и эволюцию космоса.

Ответ: Мы зондируем прошлое, глядя на звёздное небо, потому что свет от небесных тел движется с конечной скоростью. Из-за огромных расстояний свету требуется значительное время (от минут до миллиардов лет), чтобы достичь Земли. Поэтому мы видим звёзды и галактики не такими, какие они есть в данный момент, а такими, какими они были в тот момент, когда испустили дошедший до нас свет.