我们知道光速极快，NASA科学家却用3幅动图论证光速慢地折...

我们知道光速极快，NASA科学家却用3幅动图论证光速慢地折磨人原创 茶马星球视野 2019-01-18 19:29:52

真空中的光速约为每秒299,792公里，美国宇航局的一名科学家用动图模拟展示了光环绕地球所需要的时间，同时还用另外两幅动图展示了光从地球到月球，以及地球到火星所需要的时间。

这几张有趣的物理动画向您展示了宇宙的速度极限可以有多快(或多慢)，看完之后您或许会感慨宇宙空间的浩渺。

光速是任何物质在太空中所能达到的最快速度。除非在被称为虫洞的空间结构中存在理论上的捷径，并且能够在不被破坏的情况下通过它们。

每秒近30万公里的速度在人类的眼界里肯定非常快，然而如果你试图与其他星球交流或到达其他星球，尤其是太阳系以外的任何世界，光速可能会令你沮丧。

为了以任何人都能理解的方式展示宇宙中的速度极限，美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家詹姆斯·奥多诺休亲自动手制作了动画。在此之前他刚刚学会制作动图不久，他的第一幅动图是关于土星环正在消失的新闻。他的作品在推特上发布后，获得了数百万的点击量。

奥多诺试图向读者表达在三种不同的场景下，光子传输的速度。在参照背景的对比下，光子的速度似乎让我们产生了错觉。

上图展示了光线相对于地球的移动速度。地球周长39841.6公里。如果我们的世界没有大气层（空气会发生光的折射并且光速稍微减慢），沿其表面掠过的光子可以每秒绕赤道近7.5次，光的速度在图示中看起来相当快。

第二图描绘了光从地球到月球的时间。平均而言，我们的星球与它的大型天然卫星之间的距离约为384,400公里。这意味着我们看到的所有月光都是在1.255秒后，地球和月亮之间的光往返需要大约2.51秒。

然而这个时间每天都在变长，因为月球以每年大约3.8厘米的速度远离地球。 因为月亮不断通过海潮摧毁地球的旋转能量，将其轨道推到到越来越远的距离。

前两幅图我们是不是感觉光的速度非常快，第三幅图正试图改变你的观点，它描绘了从地球、月亮到达火星之间的光的运动。这样的参照图告诉我们什么呢？

当美国宇航局试图与航天器联系或下载数据时，例如火星上的洞见号探测器，它只能以光速进行。对于在“实时模式”下运行的航天器来说这速度太慢了，就像遥控汽车一样。因此必须仔细编辑程序命令，预先打包，并在精确的时间瞄准太空中的精确位置，这样才不会错过目标。

地球和火星之间最快的对话发生在行星距离彼此在最近点的时候，这种现象被称为“最接近”，大约每两年发生一次。最近情况下的距离约为5460万公里。上图是最近距离下光运行一半花费的时间，如果走完地球到火星之间的全程需要3分2秒。所以对于光速往返的旅行来说，就要花费6分4秒。

火星距离地球平均距离是大约2.528亿公里，所以往返通信大约需要28分12秒。

现在我们似乎可以明白了，为什么科学家说光的速度慢地折磨人。我们或者我们的航天器在宇宙中走地越远，光的速度就愈加显得更慢。

光速有限这一障碍对新视野号、旅行者1号和旅行者2号等航天器构成了更大的挑战。新视野号目前距离地球60多亿公里，旅行者1号和旅行者2号都已飞行了41年抵达了恒星间的星际空间。

当你想要在太阳系外面探测目标时，情况会非常令人沮丧。最着名的系外行星叫做Proxima b，距离我们大约4.2光年，相当于39.7万亿公里。有史以来最快的宇宙飞船是美国宇航局的派克太阳探测器，速度约为341,220公里/小时，以这样的速度到达Proxima b需要13211年。没错！1万多年！

宇宙空间不可思议。虽然宇宙大约有137.7亿年的历史，但它的边缘距离任何方向约为453.4亿光年，并且由于膨胀仍在增加。相比之下，您还认为光速很快吗？

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去年九中考取如中的学生好多啊 ，九中加油。你是最棒的！