Mon attention s'est concentrée sur l'eau perlée sur une feuille de peuplier. Quelle gemme et éclatante de soleil du matin. Je me suis rapproché, j'ai retiré mes lunettes et j'ai remarqué que chaque goutte grossissait une petite tache de veines qui enfilent et soutiennent la feuille.
En focalisant l'objectif de la caméra, je me demandais combien de temps il fallait à la lumière des gouttes pour atteindre mon œil. Étant donné que je n'étais qu'à environ six pouces de distance et que la lumière se déplace à 186 000 miles par seconde ou 11,8 pouces chaque milliardième de seconde (une nanoseconde), le temps de trajet s'est élevé à 0,5 nanosecondes. Darn près de simultané selon les normes humaines, mais pratiquement pour toujourshydrure de positronium, une molécule exotique composée d'un positron, d'un électron et d'un atome d'hydrogène. La durée de vie moyenne d'une molécule de PsH n'est que de 0,5 nanosecondes.
Dans notre vie de tous les jours, la lumière des visages familiers, des panneaux routiers et du serveur dont vous essayez d'attirer l'attention nous parvient en nanosecondes. Mais s'il vous arrive de lever les yeux pour voir la minuscule forme sombre d'un avion volant à haute altitude traîné par le panache de sa traînée, la lumière prend environ 35 000 nanosecondes ou 35 microsecondes pour parcourir la distance. Pas grand-chose à dire.
La station spatiale orbite autour de la Terre dans l'espace à environ 250 miles au-dessus. Pendant une passe aérienne, la lumière du laboratoire scientifique en orbite allume votre rétine 1.3 milliquelques secondes plus tard. En comparaison, un clin d'œil dure environ 300 millisecondes (1/3 de seconde) ou 230 fois plus longtemps!
Le temps de la lumière devient enfin plus tangible lorsque nous regardons la Lune, à 1,3 seconde de lumière mélancolique à sa distance moyenne de 240 000 miles. Pour sentir combien de temps cela dure, regardez la Lune à la prochaine occasion et comptez à haute voix: mille et un. Dispositifs rétroréfléchissants placés sur la surface lunaire par les astronautes d'Apollo sont encore utilisés par les astronomes pour déterminer la distance précise de la lune. Ils envoient un laser aux miroirs et chronomètrent l'aller-retour.
Des huit planètes, Vénus est la plus proche de la Terre, et cela lors de la conjonction inférieure, qui s'est produite par hasard le 25 mars. À cette date, seuls 26,1 millions de milles séparaient les deux planètes, une distance s'élevant à 140 secondes ou 2,3 minutes - le temps qu'il faut pour faire bouillir l'eau pour le thé. Mars, une autre planète proche, se trouve actuellement sur le côté opposé du Soleil de la Terre.
Avec une distance actuelle de 205 millions de kilomètres, un signal radio ou TV, qui sont tous deux des formes de lumière, diffusés sur la planète rouge, mettrait 18,4 minutes à arriver. Nous pouvons maintenant voir pourquoi les ingénieurs préprogramment une séquence d'atterrissage dans l'ordinateur d'une sonde de Mars pour l'atterrir en toute sécurité à la surface de la planète. Toute commande - ou changement de commande - que nous pourrions envoyer de la Terre arriverait trop tard. Une fois qu'un atterrisseur s'est installé sur la planète et a renvoyé la télémétrie pour communiquer son état, le personnel chargé du contrôle de la mission doit se mordre les ongles pendant plusieurs minutes en attendant que la lumière boite et rapporte.
Avant de nous diriger vers des planètes plus éloignées, considérons ce qui se passerait si le Soleil avait un dysfonctionnement catastrophique et cessait soudainement de briller. Pas de soucis. Du moins pas pendant 8,3 minutes, le temps qu'il faut à la lumière ou à son absence pour apporter la mauvaise nouvelle.
La lumière de Jupiter met 37 minutes pour atteindre la Terre; Pluton et Charon sont si éloignés qu'un signal provenant de la "double planète" nécessite 4,6 heures pour arriver ici. Cela représente plus d’une demi-journée de travail et nous ne sommes arrivés qu’à la ceinture de Kuiper.
Continuons vers la ou les étoiles les plus proches, le système Alpha Centauri. Si 4,6 heures de lumière semblent attendre longtemps, qu'en est-il de 4,3 ans? Si vous réfléchissez bien, vous vous souvenez peut-être de ce que vous faisiez juste avant le réveillon du Nouvel An en 2012. À cette époque, la lumière arrivant ce soir d'Alpha Centauri a quitté cette étoile et a commencé son voyage vers la terre. Regarder la star, c'est remonter dans le temps jusqu'à la fin de 2012.
Mais nous grattons à peine la surface. Prenons le Triangle d'été, une figure qui va bientôt dominer le ciel oriental avec la belle Voie lactée d'été qui semble le traverser. Altair, le sommet le plus au sud du triangle est à proximité, à seulement 16,7 années-lumière de la Terre; Vega, la plus brillante un peu plus loin à 25 ans et Deneb à 3200 années-lumière.
Nous pouvons nous relier aux deux premières étoiles parce que la lumière que nous voyons un soir donné n'est pas si «ancienne». La plupart d'entre nous peuvent évoquer une image de nos vies et de la situation mondiale il y a 16 et 25 ans. Mais Deneb est exceptionnel. Les photons ont quitté cette lointaine supergéante (3200 années-lumière) vers l'an 1200 av. pendant la guerre de Troie à l'aube de l'âge du fer. C’est un peu de recul!
L'une des étoiles à l'œil nu les plus éloignées est Rho Cassiopeiae, variable jaune environ 450 fois la taille du Soleil situé à 8200 années-lumière dans la constellation de Cassiopeia. À l'heure actuelle, l'étoile est presque maximale et facile à voir à la tombée de la nuit dans le ciel nord-ouest. Sa lumière nous ramène à la fin de la dernière grande période glaciaire à la fois et aux premiers dessins rupestres, plus de 4000 ans avant la construction de la première pyramide égyptienne.
Et ainsi de suite: la grande galaxie la plus proche, Andromède, se trouve à 2,5 millions d'années-lumière de nous et pour beaucoup, c'est l'objet le plus faible et le plus éloigné visible à l'œil nu. Penser que regarder la galaxie nous ramène à l'époque où nos lointains ancêtres utilisaient pour la première fois des outils simples. La lumière est peut-être la chose la plus rapide de l'univers, mais ces temps de voyage font allusion à la véritable énormité de l'espace.
Allons un peu plus loin. Le 16 novembre 1974, un numérique message a été rayonné de la Radiotélescope Arecibo à Porto Rico au riche amas d'étoiles M13 à Hercule à 25 000 années-lumière. Le message a été créé par Dr. Frank Drake, alors professeur d'astronomie à Cornell, et contenait des informations de base sur l'humanité, y compris notre système de numérotation, notre emplacement dans le système solaire et la composition de l'ADN, la molécule de la vie. Il se composait de 1 679 bits binaires représentant des uns et des zéros et était notre première communication délibérée envoyée aux extraterrestres. Aujourd'hui, la missive est à 42 années-lumière, à peine sortie.
Finissons notre machine à voyager dans le temps avec l'objet le plus éloigné que nous ayons vu dans l'univers, une galaxie nommée GN-z11 à Ursa Major. Nous le voyons tel qu'il était seulement 400 millions d'années après le Big Bang (il y a 13,4 milliards d'années), ce qui se traduit par une distance appropriée de la Terre de 32 milliards d'années-lumière. Les astronomes légers capturés sur leurs capteurs numériques ont quitté l'objet avant qu'il n'y ait une Terre, un système solaire ou même une galaxie de la Voie lactée!
Grâce à la vitesse limitée de la lumière, nous ne pouvons pas empêcher de toujours voir les choses telles qu’elles étaient. Vous vous demandez peut-être s'il existe un moyen de voir quelque chose maintenant sans attendre que la lumière arrive ici? Il n'y a qu'une seule façon, et c'est la lumière elle-même.
Du point de vue d'un photon ou d'une particule lumineuse, qui se déplace à la vitesse de la lumière, la distance et le temps disparaissent complètement. Tout se passe instantanément et le temps de voyager n'importe où, partout est zéro secondes. En substance, l'univers entier devient un point. Aussi fou et paradoxal que cela puisse paraître, le théorie de la relativité le permet car un objet se déplaçant à la vitesse de la lumière subit une dilatation temporelle infinie et une contraction d'espace infinie.
Juste quelque chose à penser la prochaine fois que vous rencontrez les yeux d'un autre dans une conversation. Ou regardez les étoiles.
