Jeśli masz lustro umieszczone 100 lat świetlnych od Ziemi, to, co zrobisz teraz, zostanie odbite w lustrze 100 lat później. Kolejne 100 lat później dociera do ciebie refleksja. Patrząc w to lustro, można zobaczyć 200 lat w przeszłość. Im dalej lustro, tym dalej w czasie możesz spojrzeć. (praktyczne ograniczenia odległości wynikają z rozszerzenia Hubble'a, ale to jest inny rozdział).

W zasadzie, jasne ... jeśli wyobrazimy sobie, że możemy faktycznie zrobić obraz z tak niewielkich ilości światła. Jak zauważyli inni, wszystko, czego potrzebujemy, to lustro. Ale w rzeczywistości mamy lustra niedaleko: czarne dziury!

Kiedy światło zbliża się do czarnej dziury, zagina się wokół niej. Nazywa się to soczewkowaniem grawitacyjnym. Podejście trochę blisko oznacza lekkie ugięcie; znacznie bliżej oznacza znacznie więcej zginania. Światło, które jest naprawdę blisko, może w rzeczywistości przyciągnąć 180 i wrócić prosto. (Światło, które zbliża się jeszcze bliżej, może wiele razy okrążyć czarną dziurę i wystrzelić w zasadzie w dowolnym kierunku). Działa to w przypadku zwykłych, zwyczajnych czarnych dziur; nie ma potrzeby szalonych obrotów ani topologii tunelu czasoprzestrzennego.

Więc tak, w zasadzie część światła, które teraz opuszcza Ziemię, w końcu powróci. Jedynym problemem jest to, że fotonów będzie tak mało, że światło będzie śmiesznie słabe i pochodzi z naprawdę małego obszaru tuż obok czarnej dziury. Widzimy światło gwiazd odległych o wiele lat świetlnych, ale gwiazdy emitują znacznie więcej fotonów niż Ziemia. Tak realistycznie, nigdy nie będziemy w stanie zrobić obrazu tego światła z czegokolwiek w historii ludzkości.

Zwróć też uwagę, że soczewkowanie ma miejsce w przypadku każdego masywnego obiektu - czarnych dziur, gwiazd neutronowych, zwykłych gwiazd, galaktyki, gromady ... Ale tylko czarne dziury mają masę na tyle zwartą, aby nie zatrzymać światła, które jest tak blisko, że mogłoby spowodować zawrót. Zwykłe gwiazdy mają materię na drodze światła, które próbuje zbliżyć się „naprawdę blisko”, więc światło zostaje zatrzymane. Jest możliwe, że bardziej zwykłe masy mogłyby ułożyć się, łącząc wiele zakrętów w zawrót, ale to światło byłoby jeszcze słabsze ...

[Więcej fajnych rzeczy na temat soczewkowania grawitacyjnego jest tutaj oraz w linkach w tym miejscu.]

Światło z Ziemi (powiedzmy) sto lat temu jest teraz sto lat świetlnych od Ziemi. Tak więc, w zasadzie, gdybyś mógł stanąć przed światłem i mieć magiczny * teleskop, powinieneś móc spojrzeć wstecz i zobaczyć Ziemię taką, jaka była sto lat temu. Ale jeśli jesteś teraz na Ziemi, aby faktycznie znaleźć się przed światłem, musisz podróżować szybciej niż światło, a to jest niemożliwe według Szczególnej Teorii Względności.

PS - Teleskop ma być bardzo magicznym, radzić sobie z niewielkimi ilościami światła, dyfrakcją, absorpcją ...

nie oznaczałoby to, że moglibyśmy obserwować, co ktoś robił w danym momencie (biorąc pod uwagę, że znamy jego przybliżone miejsce pobytu w tym czasie, np. gdzie mieszkali).

Istnieje kilka praktycznych powodów, dla których nie jest to możliwe: w większości przypadków światło emitowane przez osobę (lub, bardziej poprawnie, światło, które odbija się od niej) nie zajdzie zbyt daleko, zanim wpadnie na coś, co je pochłania - ściana, ziemia, zachmurzone niebo lub w szczególnym przypadku siatkówki osoby, która na ciebie patrzy. W ten sposób to światło bardzo szybko przestaje istnieć.

Jeśli robisz coś, gdzie możesz zobaczyć błękitne niebo (lub w nocy, jeśli widzisz gwiazdy i jakoś jest światło, które cię widzi), światło z ciebie będzie mogło uciec w kosmos, gdzie może trwać przez tysiące lat - i wtedy to, co inne odpowiedzi mówią o dużych zwierciadłach unoszących się w kosmosie i magicznych teleskopach, staje się istotne.

Ale nawet w zasadzie dotyczy to tylko działań widocznych z kosmosu w pierwszej kolejności. To, co robisz w swoim domu z zaciągniętymi zasłonami, lub jeśli o to chodzi, na otwartej przestrzeni w pochmurny dzień, nie może być nigdy zaobserwowane przez światło wizualne inne niż ktoś, kto jest tam obecny i natychmiast to obserwuje.

Czy rzeczy, które możemy zaobserwować, wymierają natychmiast, podróżują jako lekkie lub gdzieś są przechowywane?

Zabawne, fikcyjne ujęcie idei, która informacje o naszych działaniach „są gdzieś przechowywane” bez konieczności podróżowania, jak robi to światło, patrz The Dead Past Isaac Asimov. Nie rozwodź się jednak zbytnio nad przesłankami naukowymi tej historii - została ona dość mocno wyprzedzona przez późniejsze odkrycia, a większość z niej (spoiler!) Okazuje się fałszywa nawet we wszechświecie.

Masz rację i często mówi się w kontekście kosmologii, że obserwacje odległych obiektów spoglądają wstecz w czasie, ponieważ widzimy te obiekty nie takimi, jakimi są teraz, ale takimi, jakie były, kiedy emitowały to światło w naszym kierunku.

Czy moglibyśmy w zasadzie spojrzeć wstecz na siebie za pomocą tej sztuczki? Nie, prawdopodobnie nie. Nie możemy podróżować szybciej niż światło, więc nigdy nie możemy "dogonić" światła, które zostało wyemitowane z Ziemi podczas np. epoka kamienia łupanego i zobacz, do czego zmierzali.

Być może istnieją pewne możliwości w stylu science fiction - dziwne geometrie czasoprzestrzenne / tunele czasoprzestrzenne, które mogą umożliwić nadgonienie światła, nigdy nie przekraczając ściśle prędkości światła. A może trochę bardziej przyziemnych - czy moglibyśmy użyć jakiegoś obiektu w Univese jako rodzaj kamery wideo lub lustra i badać przeszłość na podstawie efektów, jakie wywoływałoby na niej światło z Ziemi?

Myślę, że jest tu prawdopodobnie jeszcze jedno pytanie dotyczące termodynamiki: gdzie są informacje o np co jadłeś na śniadanie? Czy w zasadzie można by to znaleźć za 1000 lat, odwracając prawa fizyki od pozycji, pędów wszystkich cząstek? Zostawię ci to do przemyślenia.

Wszechświat jest czasami opisywany jako wehikuł czasu, ponieważ każdy foton potrzebował czasu, aby do nas dotrzeć. Każda gwiazda, którą widzisz, znajduje się kilka lat świetlnych od nas, a zatem każda gwiazda wygląda tak, jak była kilka lat temu.

Galaktyki są zwykle oddalone o miliony lat świetlnych, więc widzisz je tak, jak były miliony lat temu.

Wszechświat pozwala zobaczyć przeszłość!

Uważam, że w tej chwili najlepsza odpowiedź jest niepełna. Krótka odpowiedź jest taka, że ​​jest to teoretycznie możliwe, ponieważ światło z dowolnego okresu w historii znajduje się w kosmosie, oddalając się od nas, ale należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kwestii:

1) Nie mamy możliwości nadgonienia światła z przeszłości . Porusza się szybciej, niż możemy kiedykolwiek mieć nadzieję, więc nigdy nie bylibyśmy w stanie ustawić lustra w miejscu, które odbijałoby światło sprzed przed opuszczeniem Ziemi, aby ustawić lustro .

2) Byłoby bardzo rozmyte . Zasadniczo patrzylibyśmy na Ziemię z odległości wielu lat świetlnych, więc jakiś teleskop (lub lustro powiększające) może pomóc nieco rozjaśnić obraz, ale obowiązują te same zasady, co w przypadku wszystkiego, co oglądasz z bardzo dużej odległości. Więc gdyby istniała naprawdę błyszcząca planeta, która doskonale odbijała światło w odległości 100 lat świetlnych, moglibyśmy patrzeć na siebie sprzed 200 lat, ale mielibyśmy szczęście zobaczyć niebieską kropkę.

3) To najbardziej niepraktyczny sposób patrzenia w przeszłość . Ponieważ możesz zobaczyć tylko światło, które zostało wyemitowane po tym, jak wyszedłeś, aby ustawić lustro, znacznie lepiej byłoby, gdybyś spróbował uchwycić i przechowywać światło na Ziemi lub w pobliżu Ziemi z satelity. Powiedz na przykład kamerę wideo;)

Tak. Możliwe jest tylko spojrzenie na przeszłość, nie możemy patrzeć w przyszłość, a do czasu, gdy zobaczymy teraźniejszość, jest to już przeszłość.

Jeśli jednak chcesz spojrzeć na konkretny okres w historii, to będzie prawdopodobnie możliwe tylko wtedy, gdy najpierw osiągniesz prędkość większą niż lekka podróż. Następnie możesz udać się do punktu, do którego jeszcze nie dotarło światło z tego okresu i uchwycić je, aby obejrzeć to wydarzenie.Oczywiście istnieją dodatkowe problemy do pokonania, na przykład część światła mogła zostać zniekształcona przez grawitację, możesz trzeba skompensować przesunięcie Dopplera itp.