valon nopeus

New Horizons -luotain on juuri ohittanut Pluton noin 12500 kilometrin päästä. Se on yhä lähellä kääpiöplaneettaa ja sen viittä kuuta, mutta etääntyy niistä vauhdilla. Laite jatkaa tutkimuksiaan vielä useiden päivien ajan, ja lähettelee keräämäänsä aineistoa Maahan vielä useita kuukausia.

Toisaalta emme vielä tiedä, tapahtuiko mitään lähiohitusta ollenkaan. Luotain on voinut vaikkapa törmätä pieneen Plutoa kiertävään murikkaan.

Itse asiassa tarkempaa olisi sanoa, ettei koko ohitusta ole vielä edes tapahtunut. Sen hetki on vasta neljän tunnin kuluttua. Enkä tarkoita tässä luotaimen lähettämän aineiston saapumista ihasteltavaksemme (siihen kestää hieman kauemmin). Tarkoitan itse tapahtumaa: sitä ei tosiaankaan ole vielä tapahtunut. Enkä edes saivartele.

Ajan vääntelyä ja aivonystyröiden rapsuttelua

Kyse on informaation kulusta. Kaksi tapahtumaa sattuvat fysiikan perusperiaatteiden mukaan yht'aikaisesti, jos kummastakin lähtenyt nopein mahdollinen signaali - valo - saapuu perille tismalleen samaan aikaan. Tämä toimii myös, vaikkei fotoneja lähtisikään. Kyse on mahdollisista valohiukkasista.

Tässä tapauksessa kyse on sekä meidän itse itsellemme että New Horizonsin meille lähettämistä (tai lähettämättä jättäneistä) fotoneista. Omat fotonimme ovat tietysti varsin triviaaleja, ja ne voi jättää laskuista. Kyse on siitä, milloin Plutosta lähteneet (tai lähtemättä jääneet) fotonit ovat meillä.

Luotaimesta lähtevien (oikeiden tai kuviteltujen) valohiukkasten voi ajatella muodostavan 'samanaikaisuuden tason'. Jos asia tai esine on tason alla, se sattui 'ennen ohitusta'. Juuri nyt olemme yhä tuolla alueella. Huomenna olemme on sen yläpuolella, eli ajassa 'ohituksen jälkeen'. Ja tuo taso ennättää meille vasta 265 minuutin kuluttua uutisoidusta "nyt-se-tapahtuu" -hetkestä. New Horizonsin ja Maan välillä kun on etäisyyttä 4 valotuntia ja 25 valominuuttia. (Halutessaan asiaa voi lisäselvittää itselleen tutustumalla vaikkapa Minkowskin diagrammeihin.)

Miten sitten tiedämme, että ohitus tapahtui? Emmehän me tiedäkään. Me vain oletamme.

Homma on siis jo tapahtunut. Luotaimen kannalta. Nyt vain odotellaan että se tapahtuu.

Mitään ei tietystikään ole tehtävissä vaikka jotain menisi vikaan. Jos laitteen operoijat lähettivät juuri uutisoidulla "lähiohituksen hetkellä" uusia käskyjä luotaimelle, ne saapuvat laitteelle vasta runsaat neljä tuntia ohituksen jälkeen. Jolloin on jo myöhäistä.

Otsikkokuva ei ole lähiohituksen hetkeltä (eihän sellaisia kuvia ole edes vielä otettu). Se on muutamaa tuntia vanhempi, lähteenä NASAn Twitter-tili. Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute