Sembra che tu conosca già la risposta."Vedi indietro nel tempo" esattamente nello stesso modo in cui puoi "sentire indietro nel tempo" durante un temporale ...

Sai come ti dicono di iniziare a contare i secondi quando vedi il fulmine, smettere di contare quando senti il tuono, quindi dividere il conteggio per cinque, ed è a quante miglia si trova la tempesta?

Quindi il fulmine arriva quasi istantaneamente, mentre il tuono viaggia molto più lentamente.Quindi, quando finalmente senti quel tuono, senti cosa è successo in passato.Infatti, cinque secondi fa per ogni miglio di distanza dalla tempesta.E questo semplicemente perché ci vogliono un tuono (cioè un suono) cinque secondi per percorrere un miglio.

Esattamente la stessa cosa per la luce.Un anno fa per ogni seimila miliardi di miglia di distanza si trova la stella (o qualunque cosa tu stia guardando).E questo semplicemente perché ci vuole un anno leggero per viaggiare per seimila miliardi di miglia.(E, a proposito, chiamano in modo colorato seimila miliardi di miglia "un anno luce").

Altre risposte hanno dettagliato esattamente qual è il meccanismo o hanno fornito analogie che dimostrano principi simili, ma volevo trovare una rappresentazione visiva migliore di ciò che sta accadendo. Sfortunatamente non sono riuscito a trovare esattamente quello che immaginavo, ma ci sono andato abbastanza vicino:

Quindi cosa stiamo guardando qui? Bene, immagina che l'Hubble (o tecnicamente qualsiasi telescopio) si trovi sulla sinistra, dando uno sguardo a una sezione del cielo. L'intera immagine che vedete attraverso di essa sarebbe tutti e tre questi "piani" combinati, sembrerebbe un'immagine piatta. Ma sappiamo intuitivamente che non tutti sono alla stessa distanza da noi, quindi aggancialo nel sapere che la luce impiega tempo per percorrere qualsiasi distanza , proprio come qualsiasi altra cosa, e potresti stabilire la connessione che tu stai cercando.

La luce degli oggetti più vicini che stai vedendo (il piano sinistro nell'immagine) è "più recente", in quanto ci è voluto meno tempo per raggiungerti. La luce degli oggetti più lontani (il piano destro) è "più vecchia", poiché ha impiegato più tempo per percorrere la distanza dalla sorgente a te. Quindi, con questo in mente, dai un'altra occhiata al diagramma e prova a visualizzare un'istantanea dello spazio allo stesso modo. Qualsiasi visione casuale dello spazio funziona. La luce arriva tutta al tuo occhio nello stesso momento, ma parte di essa è stata emessa di recente, mentre altra è stata emessa molto più lontano in passato e ha impiegato più tempo per raggiungerti. Quindi non vedrai mai le cose come sono "adesso" ma come erano X numero di anni fa (X è correlato alla loro distanza da te). Da qui deriva il termine "anno luce". Se un oggetto è a 1 anno luce di distanza, la luce ha impiegato 1 anno per raggiungerti. Nel diagramma che si traduce in una distanza tra gli oggetti nel frame di sinistra da circa 0 a 5 miliardi di anni luce, il frame a destra mostra gli oggetti che si trovano a più di 9 miliardi di anni luce di distanza e il centro è una via di mezzo.

Ecco perché i telescopi possono "vedere indietro nel tempo". Questa frase è in qualche modo fuorviante, perché in un certo senso implica che anche loro possono vedere cose nel presente , cosa che tecnicamente non possono. Ma ciò che significa veramente è che più più lontano puoi vedere, più più indietro nel tempo stai guardando. Questo è uno dei motivi per cui siamo ossessionati dalla costruzione di telescopi a lungo raggio, per avere un'idea migliore di come appariva l'universo nel passato.

Edit: Mi sono appena ricordato di un episodio di Cosmos (la nuova versione) che tratta questo argomento, anche se approfondisce un po 'il lato spazio-temporale delle cose. Ha una spiegazione decente del perché un telescopio può "vedere indietro nel tempo" e poi spiega la relazione tra luce e tempo, e la storia di come l'abbiamo scoperta. Se hai Netflix puoi guardarlo ora, oppure potresti essere in grado di trovarlo tramite altri servizi. L'episodio si chiama "A Sky Full of Ghosts".

Risposta breve

Semplice. Guarda indietro nel tempo nello stesso modo in cui letteralmente tutti noi vediamo indietro nel tempo, sempre.

Risposta lunga

Una delle osservazioni più importanti in tutta la fisica è la finitezza della velocità della luce. (Una delle prime prove sostanziali di questo fatto fu in realtà dimostrata nel 1676 da un astronomo danese di nome Ole Rømer, ben prima che Einstein incorporasse la finitezza della velocità della luce nella sua teoria della relatività). Tuttavia, la cosiddetta "velocità della luce" ha davvero poco a che fare con la luce; invece, la velocità della luce determina la velocità massima alla quale ogni interazione fondamentale della natura - e quindi il trasferimento di informazioni tra due corpi - può avvenire . Nel suo Corso di fisica teorica Volume 2: The Classical Theory Of Fields , Landau introduce appropriatamente la velocità della luce come massima velocità di propagazione dell'interazione , e un estratto dal primo capitolo del libro in cui parla delle implicazioni di questa velocità massima può essere trovato in questa risposta.

L'implicazione principale importante nella situazione che sollevi è che poiché la luce si propaga a una velocità finita, la luce che vedi provenire da qualsiasi oggetto che guardi è stata emessa in passato, saldamente posizionata su quello che è noto come il tuo cono di luce passato . Ad esempio, poiché il sole è a circa 500 secondi luce dalla Terra, ogni volta che guardi il sole, vedi il sole com'era 500 secondi fa quando ha emesso la luce e non vedrai come appare il sole ora finché non sono trascorsi 500 secondi e la luce emessa ora ti ha raggiunto.

Naturalmente, questa non è l'unica conseguenza della velocità finita della luce.Ne derivano anche tutti gli effetti insoliti associati alla relatività e ti consiglio vivamente di leggere di più su questo argomento molto interessante.

Hubble ha individuato una galassia distante 13,4 miliardi di anni luce.Mentre vediamo la luna com'era 1,5 secondi fa, o guardiamo dal vivo i "7 minuti di terrore" dei rover su Marte, come accadde 10 minuti fa [mi chiedo sempre se la preghiera funzioni al di fuori del cono di luce?] - il significato dila visione di Hubble indietro nel tempo è che l'Universo ha solo 13,8 miliardi di anni - quindi sta guardando indietro oltre il 97% di tutto il tempo che è mai esistito nell'Universo - e questo è sorprendente.

Se l'oggetto che emette un fotone (= un raggio di luce) è così lontano che ci vuole un anno per raggiungere l'osservatore, quello che vedi ora guardando verso l'oggetto è in realtà quello che sembrava un anno fa.

Un telescopio che guarda lo spazio vedrà più stelle che si trovano ciascuna a distanze diverse dal telescopio.Quindi i fotoni da loro, pur essendo altrettanto veloci, hanno viaggiato per diverse durate.

La luce viaggia con una velocità di $ 300 \; 000 \ mathrm {km / s} $ nello spazio.Se cerchi su google qualsiasi oggetto spaziale, dovrebbe essere possibile trovare la sua distanza dalla Terra.Wikipedia è sempre veloce e utile.

E poi puoi calcolare il tempo impiegato dalla luce per raggiungere la Terra:

$$ time = \ frac {distance} {speed} $$

Ad esempio, prende la luce dal Sole circa.8 min per raggiungere la Terra.Quando guardi in alto e vedi la luce del sole, in realtà vedi la vecchia luce solare di 8 minuti.L'aspetto del Sole quando lo guardi è in effetti come appariva 8 minuti fa.

Hai presente quando senti l'eco della tua stessa voce?È sentire te stesso, diciamo, 2 secondi fa.
1 secondo serve per far sì che il suono emesso colpisca un muro e 1 secondo per tornare indietro.

Ciò significa che anche il muro ti sta ascoltando indietro nel tempo di 1 secondo.

I telescopi sono proprio come il muro qui;come il muro che ascolta il passato, vedono il passato.

L'unica differenza è che invece di un ritardo di 1 secondo è spesso più simile a 1 miliardo di anni per le stelle.

Rigorosamente per i non scienziati:

La luce si muove sorprendentemente veloce per gli standard umani: circa 300.000.000 di metri al secondo, che per gli americani si traduce in oltre 670.000.000 di miglia all'ora. La maggior parte delle cose che vediamo nella vita di tutti i giorni vengono viste "ora" per scopi pratici. Se potessi guidare un raggio di luce attorno alla Terra utilizzando prismi e lenti, il cerchio sarebbe completo in circa 1/7 di secondo.

Ma quando si tratta di oggetti astronomici come la Luna, il Sole e i pianeti, le distanze sono sorprendentemente grandi. Per la Luna a circa 1/4 di milione di miglia di distanza, la luce (o la radio) impiega circa un secondo e mezzo per coprire la distanza. Il Sole impiega otto minuti - diciamo che è a otto minuti luce di distanza. Usare il tempo per descrivere la distanza è come quando qualcuno parla di un posto dove guidare: "è a venti minuti di distanza".

Ho lavorato con la sonda Cassini: era trascorsa più di un'ora tra quando la sonda ha iniziato a inviare i dati dell'immagine e quando avremmo iniziato a riceverla. Saturno è a più di un'ora luce di distanza. È come una consegna postale lenta: ricevi notizie di ciò che è accaduto, non di ciò che sta accadendo. Ciò che accade a Saturno rimane sconosciuto a noi sulla Terra fino a quando la luce (o la radio, i raggi X o qualsiasi altra cosa) non abbia avuto il tempo di percorrere la distanza. Quindi, quando guardiamo Saturno in questo momento attraverso un telescopio (o ad occhi nudi) vediamo com'era un'ora fa.

Le stelle sono molto più lontane di qualsiasi cosa nel nostro Sistema Solare. La luce impiega anni per coprire le distanze anche tra le stelle più vicine. Alpha Centuary è a circa quattro anni luce da noi. Se dovesse divampare improvvisamente, non lo sapremmo fino a quattro anni dopo. Quello che vediamo oggi guardando Alpha Centuari è com'era quattro anni fa. Non possiamo sapere di meglio, dal momento che nulla (di cui sappiamo) viaggia dalla stella a noi più velocemente della luce.

La maggior parte delle galassie che era possibile vedere con i tipici telescopi economici distano pochi milioni di anni luce.

L'immagine del campo profondo di Hubble è stata scattata quando mirava a una parte del cielo senza stelle della nostra galassia sulla strada e nessuna delle galassie "vicine" a soli milioni di anni luce di distanza.Le galassie visibili sono distanti diversi miliardi di anni luce.Quindi, sappiamo solo come apparivano a diversi miliardi di anni fa.I giornalisti a cui piace dire cose intriganti poi dicono "Hubble vede indietro nel tempo" come se fosse un qualche dispositivo metafisico magico.No, sono solo messaggeri di luce "lenti".

NON vedi indietro nel tempo. Penso che questo tipo di linguaggio confina con PYSCHOBABBLE.

Quello che stai facendo è TESTIMONIANZA di un EVENTO ACCADUTO nel PASSATO.

IMMAGINA un pianeta lontano, dove una razza di persone vive nell'OSCURITÀ TOTALE perché ha finito la BENZINA. Ciò ha causato GRAVI PROBLEMI PSICOLOGICI con molti degli ORGANISMI nella POPOLAZIONE, quindi I TUOI SERVIZI SONO URGENTEMENTE NECESSARI.

Grazie alle meraviglie dell'iPHONE 14 di MELE (!!!), è diventato possibile TRASPORTARE IMMEDIATAMENTE una VIDEOCAMERA collegata a uno schermo LED GIGANTE ad esse con un gesto SCORRI A SINISTRA.

Dopo aver preso istantaneamente la videocamera, gli organismi prendono un FILM IN DIRETTA di se stessi e lo visualizzano sul display LED GIANT. Ciò si verifica in TEMPO REALE, subito dopo aver fatto scorrere il dito verso sinistra.

Qui è dove devi fare un po 'di MATEMATICA. Dopo aver visualizzato l'immagine sul loro nuovo schermo LED GIGANTE, gli iPHOTON emessi dal LED GIGANTE viaggiano verso TERRA a 186.282 MIGLIA ogni SECONDO.

Per fortuna, il pianeta dista solo 16.094.764.800 miglia, quindi ci vogliono esattamente 24 ore per raggiungere la Terra. Devi aspettare. Dopo un buon pasto e un po 'di riposo, esattamente 24 ore dopo, gli iPHOTONS emessi dal LED GIANT quando hai strisciato a sinistra hanno finalmente raggiunto la tua RETINA.

Questo provoca una REAZIONE CHIMICA nei tuoi OCCHI in TEMPO REALE che il tuo CERVELLO interpreta come un PICCOLO FILM. Dopo circa 5 minuti, gli organismi stanno per giocare a CALCIO IN DIRETTA. Al 37 ° minuto viene segnato un TOUCHDOWN.

Sei testimone del touchdown in tempo reale; TUTTAVIA, il film è un TEMPO RITARDATO del touchdown avvenuto 24 ore fa, in TEMPO REALE sul loro pianeta. Hai dovuto aspettare che i fotoni arrivassero al tuo cervello.

Ora hai 24 MOVIE CON RITARDATO NEL TEMPO di un'altra gara. Le luci sono accese quindi NESSUNA ULTERIORE AZIONE È RICHIESTA, I GRAVI PROBLEMI PSICOLOGICI stanno già ANDANDO VIA grazie ad APPLE INCORPORATED! Un altro touchdown !!!

Esiste anche una GARA SIMILE che vive a 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 di miglia di distanza, ma NON SAPRETE MAI se hanno iniziato a giocare anche a CALCIO.DIO AIUTATECI se invece decidono di giocare a CALCIO!

SAMSUNG OF KOREA sta lavorando a un CONDENSATORE DI FLUSSO che invierà loro un FANCIER GIANT LED MILIONI DI ANNI FA.Dubito che sia possibile, ma è la COREA, chi lo sa?

Disturbi del campo elettromagnetico che permea il vuoto dello spazio?SCORRI SEMPLICEMENTE A SINISTRA !!!