Фотоны — элементарные безмассовые частицы, кванты электромагнитного излучения, которые мы воспринимаем как свет. Множество фотонов попадают на окружающие нас предметы и отражаются в сетчатку нашего глаза, давая нам возможность видеть.
Казалось бы, подсчитать количество фотонов во Вселенной — задача невозможная. Но так не считают физики из университета Клемсона, США. Чтобы понять хотя бы приблизительное количество фотонов в нашем мире, необходимо учитывать все время существования Вселенной — около 13,7 млрд. лет. Ведь свет, испущенный уже давно погибшими звездами, до сих пор летит сквозь пространство.
За основу расчетов ученые взяли показатели так называемого внегалактического фонового излучения (extragalactic background light — EBL), которое накапливается в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах после формирования звезд. Даже с помощью самой современной техники EBL заметить очень сложно — оно легко гасится другими излучениями, которыми буквально пронизана наша Вселенная. Но ученые нашли оригинальный способ, который все же помог проанализировать внегалактическое фоновое излучение — блазары.
Блазарами называются активные ядра галактик, которые испускают из своего центра огромные струи плазмы. Считается, что эти струи (или джеты) возникают при взаимодействии материи внутри аккреационного диска гигантской черной дыры внутри галактики.
Испущенные блазарами джеты распространяются на сотни миллионов световых лет, а их излучение ослабевает по мере прохождение через EBL. Получается, что блазары, разбросанные по всему космосу, представляют собой отличную возможность изучить интенсивность и количество испущенного звездами света в различные этапы жизни Вселенной по мере ее старения и расширения. Проанализировав 739 блазара, физики смогли назвать приблизительное количество фотонов, которые существуют в нашей Вселенной: 4 x 1084. Или, если вам не лень считать нули:
4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 фотонов.
Про долгожительность: в человеческом сознании все в мире подчиняется течению времени: от нашей собственной жизни до величественного танца галактик на просторах Вселенной. Но когда мы говорим о таких странных частицах как фотонах, наши представления о времени имеют мало общего с реальностью.
Известно, что фотоны – частицы света – имеют нулевую массу покоя. Именно это позволяет им перемещаться со скоростью света. Чем быстрее передвигается объект в пространстве, тем медленнее для него идет время относительно наблюдателя. Для фотона, летящего со скоростью света, оно вовсе останавливается.
Что это означает? Похоже, фотон вовсе не воспринимает течение времени. Миллиарды лет существования Вселенной, не говоря уже о времени жизни человека, для этой частицы проходят как одно мгновение. Более того, для фотона, летящего со скоростью света, все расстояния по направлению его движения сократятся до точки – вступает в действие эффект релятивистского сокращения длины. Получается, фотон с его точки зрения живет и существует лишь мгновение, никуда при этом не перемещаясь – пока не будет поглощен каким-либо объектом.
А с точки зрения нас – наблюдателей – фотон может существовать бесконечно, пересекая космическое пространство со скоростью света. Испущенный в самом начале рождения Вселенной, он может существовать до самого ее конца. С нашей точки зрения – вечность.
Познавательно, не правда ли?
Если хотите больше научных статей , подписывайтесь на канал и ставьте лайки.
