Min opmærksomhed var fokuseret på perleret vand på et poppelblad. Hvor gemmy og sprængende med morgens sollys. Jeg kom nærmere, fjernede mine briller og bemærkede, at hver dråbe forstørrede en lille plet af blodårer, der trækker og understøtter bladet.
Med fokus på kameralinsen spekulerede jeg på, hvor lang tid det tog dråbernes lys for at nå mit øje. Da jeg kun var ca. seks centimeter væk og lette rejser 186.000 miles pr. Sekund eller 11,8 inches hver billionth sekund (et nanosekund), var rejsetiden 0,5 nanosekunder. Darn tæt på samtidig efter menneskelige standarder, men praktisk talt forpositroniumhydrid, et eksotisk molekyle lavet af et positron-, elektron- og hydrogenatom. Den gennemsnitlige levetid for et PsH-molekyle er kun 0,5 nanosekunder.
I vores hverdag når lyset fra velkendte ansigter, vejskilte og tjeneren, hvis opmærksomhed du prøver på at nå vores øjne i nanosekunder. Men hvis du tilfældigvis kigger op for at se den lille mørke form på et højtflyvende fly, der er trukket af plymen af dens svindel, tager lyset ca. 35.000 nanosekunder eller 35 mikrosekunder for at rejse afstanden. Stadig ikke meget at pule om.
Rumstationen kredser rundt om Jorden i det ydre rum omkring 250 miles overhead. I løbet af en overhead-pas fyrer lys fra det kredsløbede videnskabslaboratorium dine nethinder 1.3 millisekunder senere. Til sammenligning varer et blink af øjet ca. 300 millisekunder (1/3 af et sekund) eller 230 gange længere!
Lyset bliver endelig mere håndgribelig, når vi ser på Månen, et tristfuldt 1,3 lys sekunder væk med sin gennemsnitlige afstand på 240.000 miles. For at føle, hvor længe dette er, stirrer du på Månen ved den næste mulighed og tæller højt: et tusind et. Retoreflekterende enheder placeret på månens overflade af Apollo-astronauterne bruges stadig af astronomer til at bestemme månens nøjagtige afstand. De stråler en laser ved spejle og tid på rundrejsen.
Af de otte planeter kommer Venus tættest på Jorden, og det gør det under underordnede forbindelser, som tilfældigt fandt sted den 25. marts. På den dato adskiller kun 26,1 millioner miles de to planeter, en afstand på 140 sekunder eller 2,3 minutter - ca. tid det tager at koge vand til te. Mars, en anden tæt nærliggende planet, står i øjeblikket på næsten den modsatte side af solen fra Jorden.
Med en nuværende afstand på 205 millioner miles ville et radio- eller tv-signal, som begge er former for lys, sendes til Røde Planet 18,4 minutter at ankomme. Nu kan vi se, hvorfor ingeniører forprogrammerer en landingssekvens i en Mars 'sonde-computer for sikkert at lande den på planetens overflade. Enhver kommando - eller ændring i kommandoer - vi måske sender fra Jorden ville ankomme for sent. Når en lander bosætter sig på planeten og sender telemetri tilbage for at kommunikere sin tilstand, skal missionskontrolpersonalet bide deres negle i mange minutter og vente på, at lyset haltes tilbage og bringer ord.
Lad os overveje, hvad der ville ske, hvis Solen havde en katastrofal funktionssvigt og pludselig ophørte med at skinne, før vi går hurtigere til fjernere planeter. Ingen problemer. I det mindste ikke i 8,3 minutter, den tid det tager for lys eller manglen på at bringe den dårlige nyhed.
Det tager 37 minutter at komme fra Jupiter til Jorden; Pluto og Charon er så fjern, at et signal fra "dobbeltplaneten" kræver 4,6 timer for at komme hit. Det er mere end en halv dags arbejde på jobbet, og vi har kun nået det til Kuiper Belt.
Lad os trykke på den / de nærmeste stjerne, Alpha Centauri-systemet. Hvis 4,6 timers lystid så ud til at være lang tid på at vente, hvad så med 4,3 år? Hvis du tænker hårdt, kan du muligvis huske, hvad du var ved lige før nytårsaften i 2012. Omkring den tid forlod lyset, der ankom i aften fra Alpha Centauri, den stjerne og begyndte sin jordiske rejse. At se på stjernen så er at kigge tilbage i tiden til slutningen af 2012.
Men vi skraber næppe overfladen. Lad os tage sommertrekanten, en figur, der snart kommer til at dominere den østlige himmel sammen med den smukke sommermælkevej, der ser ud til at flyde gennem den. Altair, den sydligste spids af trekanten ligger i nærheden, kun 16,7 lysår fra Jorden; Vega, den lyseste lidt længere ved 25 og Deneb utrolige 3.200 lysår væk.
Vi kan forholde os til de to første stjerner, fordi det lys, vi ser på en given aften, ikke er så "gammelt." De fleste af os kan trylle frem et billede af vores liv og verdensforholdene for 16 og 25 år siden. Men Deneb er usædvanlig. Fotoner forlod denne fjerne supergiant (3.200 lysår) omkring år 1200 f.Kr. under trojanskrigen ved morgenens morgen. Det er noget tilbageblik!
En af de fjerneste stjerner med blotte øje er Rho Cassiopeiae, gul variabel ca. 450 gange Solens størrelse, der ligger 8.200 lysår væk i stjernebilledet Cassiopeia. Lige nu er stjernen næsten maksimal og let at se ved aften i den nordvestlige himmel. Dens lys hvisker os tilbage til slutningen af den sidste store istid ad gangen og de første huletegninger, mere end 4.000 år før den første egyptiske pyramide skulle bygges.
Til og med fortsætter den: den nærmeste store galakse, Andromeda, ligger 2,5 millioner lysår fra os og for mange er den svageste, fjerneste genstand synlig med det blotte øje. At tro, at det at se på galaksen fører os tilbage til den tid, som vores fjerne forfædre først brugte enkle værktøjer. Lys er muligvis den hurtigste ting i universet, men disse rejsetider antyder den rigtige plads i rummet.
Lad os gå lidt længere. Den 16. november 1974 en digital besked blev strålet fra Arecibo radioteleskop i Puerto Rico til den rige stjerneklynge M13 i Hercules 25.000 lysår væk. Meddelelsen blev oprettet af Dr. Frank Drake, derefter professor i astronomi ved Cornell, og indeholdt grundlæggende oplysninger om menneskeheden, herunder vores nummereringssystem, vores placering i solsystemet og sammensætningen af DNA, livets molekyle. Det bestod af 1.679 binære bit, der repræsenterede nuller og var vores først bevidst kommunikation sendt til udlændinge. I dag er missiven 42 lysår væk, bare næppe uden for døren.
Lad os afslutte vores tidsmaskine rejser med det fjerneste objekt, vi har set i universet, en galakse med navnet GN-z11 i Ursa Major. Vi ser det, som det var kun 400 millioner år efter Big Bang (for 13,4 milliarder år siden), hvilket betyder en ordentlig afstand fra Jorden på 32 milliarder lysår. De lette astronomer, der blev fanget på deres digitale sensorer, forlod genstanden, før der var en jord, et solsystem eller endda en mælkevejsgalakse!
Takket være lysets endelige hastighed kan vi ikke hjælpe men altid se tingene som de var. Du spekulerer måske på, om der er nogen måde at se noget på lige nu uden at vente på, at lyset kommer her? Der er bare en måde, og det er at være lys i sig selv.
Fra et foton- eller lyspartikels perspektiv, der bevæger sig med lysets hastighed, falder afstand og tid helt væk. Alt sker øjeblikkeligt og rejsetid til hvor som helst, overalt nul sekunder. I det væsentlige bliver hele universet et punkt. Gale og paradoksale, som dette lyder, relativitetsteori tillader det, fordi et objekt, der kører med lysets hastighed, oplever uendelig tidsudvidelse og uendelig rumkontraktion.
Bare noget at tænke på, næste gang du møder en andens øjne i samtale. Eller kig op på stjernerne.
