我們知道光速極快，NASA科學家卻用3幅動圖論證光速慢地折磨人

真空中的光速約為每秒299,792公里，美國宇航局的一名科學家用動圖模擬展示了光環繞地球所需要的時間，同時還用另外兩幅動圖展示了光從地球到月球，以及地球到火星所需要的時間。

這幾張有趣的物理動畫向您展示了宇宙的速度極限可以有多快(或多慢)，看完之後您或許會感慨宇宙空間的浩渺。

光速是任何物質在太空中所能達到的最快速度。除非在被稱為蟲洞的空間結構中存在理論上的捷徑，並且能夠在不被破壞的情況下通過它們。

每秒近30萬公里的速度在人類的眼界里肯定非常快，然而如果你試圖與其他星球交流或到達其他星球，尤其是太陽系以外的任何世界，光速可能會令你沮喪。

為了以任何人都能理解的方式展示宇宙中的速度極限，美國宇航局戈達德太空飛行中心的行星科學家詹姆斯·奧多諾休親自動手製作了動畫。在此之前他剛剛學會製作動圖不久，他的第一幅動圖是關於土星環正在消失的新聞。他的作品在推特上發布後，獲得了數百萬的點擊量。

奧多諾試圖向讀者表達在三種不同的場景下，光子傳輸的速度。在參照背景的對比下，光子的速度似乎讓我們產生了錯覺。

上圖展示了光線相對於地球的移動速度。地球周長39841.6公里。如果我們的世界沒有大氣層（空氣會發生光的折射並且光速稍微減慢），沿其表面掠過的光子可以每秒繞赤道近7.5次，光的速度在圖示中看起來相當快。

第二圖描繪了光從地球到月球的時間。平均而言，我們的星球與它的大型天然衛星之間的距離約為384,400公里。這意味著我們看到的所有月光都是在1.255秒後，地球和月亮之間的光往返需要大約2.51秒。

然而這個時間每天都在變長，因為月球以每年大約3.8厘米的速度遠離地球。 因為月亮不斷通過海潮摧毀地球的旋轉能量，將其軌道推到到越來越遠的距離。

前兩幅圖我們是不是感覺光的速度非常快，第三幅圖正試圖改變你的觀點，它描繪了從地球、月亮到達火星之間的光的運動。這樣的參照圖告訴我們什麼呢？

當美國宇航局試圖與航天器聯繫或下載數據時，例如火星上的洞見號探測器，它只能以光速進行。對於在「實時模式」下運行的航天器來說這速度太慢了，就像遙控汽車一樣。因此必須仔細編輯程序命令，預先打包，並在精確的時間瞄準太空中的精確位置，這樣才不會錯過目標。

地球和火星之間最快的對話發生在行星距離彼此在最近點的時候，這種現象被稱為「最接近」，大約每兩年發生一次。最近情況下的距離約為5460萬公里。上圖是最近距離下光運行一半花費的時間，如果走完地球到火星之間的全程需要3分2秒。所以對於光速往返的旅行來說，就要花費6分4秒。

火星距離地球平均距離是大約2.528億公里，所以往返通信大約需要28分12秒。

現在我們似乎可以明白了，為什麼科學家說光的速度慢地折磨人。我們或者我們的航天器在宇宙中走地越遠，光的速度就愈加顯得更慢。

光速有限這一障礙對新視野號、旅行者1號和旅行者2號等航天器構成了更大的挑戰。新視野號目前距離地球60多億公里，旅行者1號和旅行者2號都已飛行了41年抵達了恆星間的星際空間。

當你想要在太陽系外面探測目標時，情況會非常令人沮喪。最著名的系外行星叫做Proxima b，距離我們大約4.2光年，相當於39.7萬億公里。有史以來最快的宇宙飛船是美國宇航局的派克太陽探測器，速度約為341,220公里/小時，以這樣的速度到達Proxima b需要13211年。沒錯！1萬多年！

宇宙空間不可思議。雖然宇宙大約有137.7億年的歷史，但它的邊緣距離任何方向約為453.4億光年，並且由於膨脹仍在增加。相比之下，您還認為光速很快嗎？

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