Perhatian saya tertuju pada air manik-manik pada daun poplar. Betapa permata dan penuh dengan sinar matahari pagi. Aku bergerak lebih dekat, melepas kacamataku dan memperhatikan bahwa setiap tetes memperbesar sedikit urat yang menopang dan menopang daun.
Memfokuskan lensa kamera, saya bertanya-tanya berapa lama waktu yang dibutuhkan tetesan cahaya untuk mencapai mata saya. Karena saya hanya berjarak sekitar enam inci dan cahaya bergerak dengan kecepatan 186.000 mil per detik atau 11,8 inci setiap miliaran detik (satu nanodetik), waktu tempuh sebesar 0,5 nanodetik. Sangat dekat dengan serentak oleh standar manusia tetapi praktis selamanya untukpositronium hydride, molekul eksotis yang terbuat dari atom positron, elektron dan hidrogen. Umur rata-rata molekul PsH hanya 0,5 nanodetik.
Dalam kehidupan kita sehari-hari, cahaya dari wajah-wajah yang akrab, tanda-tanda di pinggir jalan, dan pelayan yang perhatiannya berusaha Anda dapatkan mencapai mata kita dalam nanodetik. Tetapi jika Anda melihat ke atas untuk melihat bentuk gelap kecil dari sebuah pesawat terbang tinggi yang dibuntuti oleh bulu kandungnya, cahaya membutuhkan sekitar 35.000 nanoseconds atau 35 mikrodetik untuk menempuh jarak. Masih belum banyak yang perlu dikencingi.
Stasiun luar angkasa mengorbit Bumi di luar angkasa sekitar 250 mil di atas kepala. Selama pass overhead, cahaya dari laboratorium sains yang mengorbit menyalakan retina Anda 1.3 milidetik kemudian. Sebagai perbandingan, sekejap mata berlangsung sekitar 300 milidetik (1/3 detik) atau 230 kali lebih lama!
Waktu cahaya akhirnya menjadi lebih nyata ketika kita melihat Bulan, 1,3 detik cahaya jauhnya dari jarak rata-rata 240.000 mil. Untuk merasakan berapa lama ini, menatap ke Bulan pada kesempatan berikutnya dan berhitung dengan keras: seribu satu. Retroreflecting perangkat ditempatkan di permukaan bulan oleh astronot Apollo masih digunakan oleh para astronom untuk menentukan jarak tepat bulan. Mereka menyorotkan laser ke cermin dan mengatur waktu perjalanan pulang pergi.
Dari delapan planet, Venus paling dekat dengan Bumi, dan ia melakukannya selama konjungsi rendah, yang kebetulan terjadi pada 25 Maret. Pada tanggal itu hanya 26,1 juta mil memisahkan kedua planet, jaraknya 140 detik atau 2,3 menit - tentang waktu yang diperlukan untuk merebus air untuk teh. Mars, planet lain yang mendekat, saat ini berdiri di sisi berlawanan dari Matahari dari Bumi.
Dengan jarak 205 juta mil saat ini, sinyal radio atau TV, yang keduanya merupakan bentuk cahaya, disiarkan ke Planet Merah akan membutuhkan waktu 18,4 menit untuk tiba. Sekarang kita bisa melihat mengapa para insinyur memprogramkan urutan pendaratan ke komputer penyelidikan Mars untuk mendaratkannya dengan aman di permukaan planet. Perintah apa pun - atau perubahan perintah - yang mungkin kami kirim dari Bumi akan terlambat. Begitu seorang pendarat mendarat di planet ini dan mengirim telemetri kembali untuk mengkomunikasikan kondisinya, personel pengontrol misi harus menggigit kuku mereka selama beberapa menit menunggu cahaya lemas kembali dan menyampaikan kabar.
Sebelum kita melaju ke planet yang lebih jauh, mari kita pertimbangkan apa yang akan terjadi jika Matahari mengalami kerusakan yang sangat besar dan tiba-tiba berhenti bersinar. Jangan khawatir. Setidaknya tidak selama 8,3 menit, waktu yang dibutuhkan untuk cahaya, atau kurangnya cahaya, untuk membawa berita buruk.
Cahaya dari Jupiter membutuhkan waktu 37 menit untuk mencapai Bumi; Pluto dan Charon begitu jauh sehingga sinyal dari "planet ganda" memerlukan 4,6 jam untuk sampai ke sini. Itu lebih dari setengah hari kerja di pekerjaan, dan kami hanya berhasil sampai ke Sabuk Kuiper.
Mari kita tekan bintang terdekat, sistem Alpha Centauri. Jika waktu cahaya 4,6 jam sepertinya lama menunggu, bagaimana dengan 4,3 tahun? Jika Anda berpikir keras, Anda mungkin ingat apa yang Anda lakukan tepat sebelum Malam Tahun Baru di tahun 2012. Tentang waktu itu, cahaya yang datang malam ini dari Alpha Centauri meninggalkan bintang itu dan memulai perjalanan ke bumi. Untuk melihat bintang maka adalah mengintip kembali ke akhir 2012.
Tapi kami nyaris tidak menyentuh permukaannya. Mari kita ambil Segitiga Musim Panas, sosok yang akan segera mendominasi langit timur bersama dengan Bima Sakti musim panas yang indah yang tampaknya mengalir melaluinya. Altair, puncak selatan segitiga berada di dekatnya, hanya 16,7 tahun cahaya dari Bumi; Vega, yang paling terang sedikit di 25 dan Deneb yang 3.200 tahun cahaya yang luar biasa.
Kita dapat berhubungan dengan dua bintang pertama karena cahaya yang kita lihat pada malam yang diberikan tidak setua itu. Sebagian besar dari kita dapat membayangkan gambar kehidupan kita dan keadaan dunia 16 dan 25 tahun yang lalu. Tapi Deneb luar biasa. Foton berangkat supergiant jauh ini (3.200 tahun cahaya) sekitar tahun 1200 SM. selama Perang Troya di awal Zaman Besi. Itu waktu untuk melihat kembali!
Salah satu bintang mata telanjang paling jauh adalah Rho Cassiopeiae, variabel kuning sekitar 450 kali ukuran Matahari yang terletak 8.200 tahun cahaya di konstelasi Cassiopeia. Saat ini, bintang itu mendekati maksimum dan mudah dilihat pada malam hari di langit barat laut. Cahaya itu menyinari kita kembali ke akhir zaman es besar terakhir pada suatu waktu dan gambar gua pertama, lebih dari 4.000 tahun sebelum piramida Mesir pertama akan dibangun.
Terus dan terus berjalan: galaksi besar terdekat, Andromeda, terletak 2,5 juta tahun cahaya dari kita dan bagi banyak orang adalah benda yang paling samar dan paling jauh terlihat dengan mata telanjang. Berpikir bahwa memandang galaksi membawa kita kembali ke zaman nenek moyang kita yang jauh pertama kali menggunakan alat sederhana. Cahaya mungkin merupakan hal tercepat di alam semesta, tetapi waktu perjalanan ini mengisyaratkan betapa besarnya ruang.
Mari kita melangkah lebih jauh. Pada 16 November 1974 digital pesan berseri dari Teleskop radio Arecibo di Puerto Rico ke gugus bintang kaya M13 di Hercules 25.000 tahun cahaya. Pesan itu dibuat oleh Frank Drake, kemudian profesor astronomi di Cornell, dan berisi informasi dasar tentang kemanusiaan, termasuk sistem penomoran kita, lokasi kita di tata surya dan komposisi DNA, molekul kehidupan. Ini terdiri dari 1.679 bit biner yang mewakili satu dan nol dan merupakan milik kami pertama komunikasi yang disengaja dikirim ke makhluk luar angkasa. Hari ini surat keterangan itu berjarak 42 tahun cahaya, hanya nyaris keluar dari pintu.
Mari akhiri mesin waktu kita bepergian dengan objek paling jauh yang pernah kita lihat di alam semesta, sebuah galaksi bernama GN-z11 di Ursa Major. Kita melihatnya sebagai hanya 400 juta tahun setelah Big Bang (13,4 miliar tahun lalu) yang berarti jarak yang tepat dari Bumi 32 miliar tahun cahaya. Para astronom cahaya yang ditangkap dengan sensor digital mereka meninggalkan objek sebelum ada Bumi, Tata Surya, atau bahkan galaksi Bimasakti!
Berkat kecepatan terbatas yang ringan, kami tidak dapat membantu tetapi selalu melihat segala sesuatu sebagaimana adanya. Anda mungkin bertanya-tanya apakah ada cara untuk melihat sesuatu sekarang juga tanpa menunggu cahaya sampai di sini? Hanya ada satu cara, dan itu akan menjadi ringan itu sendiri.
Dari perspektif foton atau partikel cahaya, yang bergerak dengan kecepatan cahaya, jarak dan waktu benar-benar hilang. Semuanya terjadi secara instan dan waktu perjalanan ke mana saja, di mana saja nol detik. Intinya, seluruh alam semesta menjadi titik. Gila dan paradoks seperti ini, itu teori relativitas memungkinkannya karena objek yang bergerak dengan kecepatan cahaya mengalami pelebaran waktu tak terbatas dan kontraksi ruang tak terbatas.
Hanya sesuatu untuk dipikirkan saat lain kali Anda bertemu mata orang lain dalam percakapan. Atau lihat bintang-bintang.
