Wenn Sie mit einer Taschenlampe in den Himmel leuchten, wie lange dauert es, bis das Licht das Sonnensystem verlässt?

Dieser Artikel basiert auf der Beantwortung von Fragen von Internetnutzern wie: Wenn wir mit einer Taschenlampe in den Himmel leuchten, wird das Licht dann morgen das Sonnensystem verlassen?

Einfach gesagt: Nein.

Dies liegt daran, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht so hoch und die Größe des Sonnensystems nicht so klein ist.

Nach allgemeinem Verständnis der modernen Wissenschaftsgemeinschaft gibt es außerhalb des Sonnensystems eine Oortsche Wolke, die aus großen und kleinen Eisblöcken besteht, die aus einer Mischung von Wasserdampf und Staub bestehen und als Kometen bezeichnet werden. Es handelt sich um den Rand des Sonnensystems, der die Sonne kugelförmig mit einem Radius von etwa einem Lichtjahr umschließt.

Natürlich ist dieser „Ball“ nur eine Einbildung. Man sagt, dass es dort bis zu 10 Billionen Kometensamen gibt, die jedoch im weiten Weltraum mit einer Ausdehnung von einem Lichtjahr verstreut sind. Es ist immer noch sehr spärlich, spärlicher als die Leute es sich vorstellen können. Es ist einfach viel dichter als der Weltraum, in dem selbst Partikel extrem selten sind.

Gerade weil diese Schicht der Oortschen Wolke für das menschliche Auge zu dünn ist, beeinträchtigt sie die Beobachtungen der Wissenschaftler außerhalb des Sonnensystems nicht. Menschen können fast alle Sterne, Galaxien und Nebel außerhalb des Sonnensystems sehen; Gleichzeitig können von Menschen gestartete Raumsonden in den Außenbereich des Sonnensystems vordringen. Beispielsweise fliegen Voyager 1, 2, Pioneer 10, 11 und New Horizons nach Abschluss ihrer Missionen zur Erforschung der Planeten des Sonnensystems alle aus dem Sonnensystem heraus. Wissenschaftler können es kaum für möglich halten, dass sie von diesen kleinen Himmelskörpern zerstört werden.

Da die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, so gering ist, ist sie viel geringer als die Chance, im Mark Six-Lotto zu gewinnen.

Als Entfernungsmaßstab dient das sogenannte Lichtjahr, also die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Konkret beträgt die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum 299.792.458 Meter (etwa 300.000 Kilometer) pro Sekunde. Ein Tag hat 24 Stunden und 86.400 Sekunden. Nach dem julianischen Jahr, das zur Berechnung des Lichtjahres verwendet wird, hat ein Jahr 365,25 Tage oder 31.557.600 Sekunden. Die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, beträgt etwa 9,46 Billionen Kilometer.

Da das Sonnensystem einen Radius von einem Lichtjahr hat, wird das Licht, wenn wir mit einer Taschenlampe in den Weltraum leuchten, morgen sicherlich nicht aus dem Sonnensystem herausfliegen können. Stattdessen wird es ein ganzes Jahr dauern, bis zum Rand der Oortschen Wolke unseres Sonnensystems zu fliegen und dann wieder aus dem Sonnensystem herauszufliegen.

Das Problem besteht jedoch darin, dass das Licht schwächer wird. Wenn Photonen auf verschiedene geladene Teilchen treffen, interagieren sie, das heißt, sie werden von verschiedenen geladenen Teilchen reflektiert, gebrochen und absorbiert. Sobald das Taschenlampenlicht ausgesendet wird, bewegt es sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde. Es wird in sehr kurzer Zeit viele Male mit Partikeln kollidieren, reflektiert und absorbiert. Daher verschwindet dieses schwache Taschenlampenlicht in weniger als einer Sekunde.

Sogar im Weltraum außerhalb der Erde, der ein Hochvakuumzustand zu sein scheint, gibt es im Universum kein absolutes Vakuum, geschweige denn im Sonnensystem, sodass das schwache Licht einer Taschenlampe im Weltraum schnell verschwindet.

Je mehr Photonen eine Lichtquelle aussendet und je höher die Photonenenergie ist, desto weiter können sie reisen. Aus diesem Grund kann das Licht größerer Sterne weitere Entfernungen zurücklegen, sogar Hunderte Millionen Lichtjahre weit, und mit Teleskopen beobachtet werden. Je mehr Energie eine Galaxie abgibt, desto weiter reicht ihr Licht. Gammastrahlenausbrüche sind das energiereichste Licht überhaupt und können daher Milliarden von Lichtjahren zurücklegen.

Fazit: Das Licht der Taschenlampe verschwindet in weniger als einer Sekunde und verlässt das Sonnensystem nie.