آیا نور چراغ‌قوه‌‌ای که در زمین رو به ماه روشن کنیم، از ماه دیده می‌شود؟

پاسخ اختصاصی به کانوت:

نویسنده و مترجم آثار علمی،‌ مدرس نجوم

bright-flashlight

جواب بله یا خیر را بعداً می‌گویم اما بگذارید اول کمی درباره‌ی ماهیت نور و اتفاقی که در این میان می‌افتد بگویم. هنگامی که چراغ‌قوه را روشن می‌کنید، دسته‌ای از فوتون‌ها را با سرعت نور و به شکل مخروطی به فضا می‌فرستید. اگر (بر فرض) این فوتون‌ها در سر راه خود به هیچ مانعی برخورد نکنند تا ابد به حرکت با سرعت نور در فضا ادامه می‌دهند. پس این موضوع که در میانه‌ی راه سوخت‌شان تمام شود یا از نفس بیفتند (!) و به ماه نرسند منتفی است. موضوع، نرسیدن فوتون‌ها به ماه نیست بلکه اصلی‌ترین موضوع، شکل مخروطی حرکت فوتون‌ها است. یعنی اول بسیار به هم نزدیک‌اند (وقتی از لامپ چراغ‌قوه سرچشمه می‌گیرند) اما هرچه دورتر می‌روند از هم بازتر می‌شوند و وقتی به ماه برسند در مساحت گسترده‌ای پخش می‌شوند.

البته هنوز نگفته‌ایم که از ماه دیده نمی‌شوند. برای دادن جواب قطعی به این پرسش باید بدانیم منظور از «چراغ‌قوه» و «دیده شدن» دقیقاً چیست. اگر منظورتان چراغ‌قوه‌ی معمولی است که مثلاً با باتری قلمی کار می‌کند و منظور از دیده شدن، مشاهده با چشم انسان است (که گمان می‌کنم منظور همین باشد) جواب کاملاً منفی است. نور چنین چراغ‌قوه‌ای وقتی به ماه برسد در دایره‌ای تقریباً به قطر یک کیلومتر گسترده می‌شود و تراکم فوتون‌ها بسیار کاهش می‌یابد. چشم ما می‌تواند تراکمی از فوتون‌ها را که تا چند متری (یا چند‌ده متری) چراغ‌قوه وجود دارند به‌خوبی تشخیص بدهد اما نمی‌تواند تراکم بسیار اندک فوتون‌ها را در فاصله‌های دورتر آشکار کند.

برای این‌که بتوانیم نور چراغ‌قوه‌ای زمینی را از روی ماه ببینیم، سه راه‌کار در پیش داریم: یا باید چراغ‌قوه فوق‌العاده پرنور باشد (یعنی در واحد زمان آن‌قدر فوتون ارسال کند که حتی در فاصله‌ی ماه بتوان تراکم مناسبی از فوتون‌ها را آشکار کرد)، یا باید نور را متمرکز کرد که وقتی فوتون‌های آن به ماه می‌رسند چندان گسترش نیابند (مثلاً با استفاده از لیزری پرتوان) و بالاخره می‌توان مشاهده را با تلسکوپ انجام داد. کاری که تلسکوپ می‌کند این است که گستره‌ی بزرگ‌تری از نورِ جسم را گردآوری می‌کند، درست مانند این‌که مردمک چشم ما به جای چند میلی‌متر، چند سانتی‌متر (مانند تلسکوپ‌های آماتوری) یا حتی چند متر (مانند تلسکوپ‌های رصدخانه‌ای) شود و نور بیشتری دریافت کند. تلسکوپ‌های بسیار بزرگ، به‌ویژه در جایی مثل ماه که جوّ ندارد، می‌توانند نور چراغ‌قوه‌ای عادی را از دوردست‌ها منظومه‌ی شمسی آشکار کنند.

پاسخی که به این پرسش دادم بدون در نظر گرفتن اثرات جوّ زمین (از جمله ابر، اغتشاش‌های گرما/سرمایی، مه، غبار و …) بود. با افزوده شدن این عوامل، شرایط بسیار دشوارتر می‌شود بنابراین پاسخ همچنان منفی خواهد بود.

  • محمد

    خیلی خوشحالم که بعد گذشت ، بیشتر از ۳ هفته، پرسش جدیدی رو قرار دادید. بیصبرانه منتظر پرسش های بعدی هستم.

  • SARA

    پاسخ مفصل و خوبی بود. ممنون که در سال جدید هم با پاسخ‌هاتون به ما اطلاعات می‌دهید. داشتم ناامید می‌شدم.

  • گردآفرید

    سلام یه سوال در باره ی نور چطور بار الکتیریکی می تونه در سرعت نور اثر بذاره؟

تمام حقوق این سایت برای © 2018 پرسش و پاسخ محفوظ است. خدمتی از کانون نگارش و ترجمه کانوت
قدرت گرفته از وردپرس فارسی