對科學家來說,為什麼觀測的距離越遠,越容易出現錯誤

2020-12-22 科學拾遺

當科學研究進入宇宙,各種各樣的問題就出來了,不說那麼大的宇宙,單說科學家對太陽系的觀測,就是錯誤不斷,七大行星、八大行星、九大行星、十大行星,最終又回到八大行星,但到目前,依然有人相信第九行星是存在的,因為有一大半的太陽系是科學家觀測不到的。至於太陽系以外,上千光年、上萬光年、甚至上億光年以外,觀測到什麼都不奇怪,和地球相似度超過90%的超級地球都算正常,我一直不明白科學家怎麼能觀測到太陽系以外的行星表面的情況,除了這個,有的人看到上帝,甚至看到神靈,但又能說明什麼?

那為什麼距離地球越遠,觀測越容易出現錯誤呢?通過高科技能避免這些錯誤嗎?答案是肯定的,從人類最開始研究太空,那時候的人類用的僅僅是肉眼,能看到的天體比較少,錯誤也多。隨著科技的發展,發明了天文望遠鏡,科學家對太空的觀測就更加準確了,研究的對象就更加多了。之後,又發明了電子望遠鏡,而望遠鏡也朝大型化發展,客觀上促進了人類科學的發展。

但高科技能完全避免超遠距離帶來的觀測錯誤嗎?要回答這個問題,我們先看看我們為什麼能看到超遠距離的天體,不是我們的目光照射到超遠距離的天體上,我們才看到,而是超遠距離的天體反射或者是輻射電磁波,到達我們的眼球,我們才看到。也就是說,人的眼睛是被動的,只能被動接受,而不能主動獲取,包括現在的天文望遠鏡,不管多先進,都是被動接收信息。

從上面可以看出,能不能看見超遠距離的物體,關鍵不在於我們的眼睛,也不在於天文望遠鏡有多先進,而是那個天體反射或者是輻射到地球上的電磁波有多少。科學家在地球上,最多也就是把那個天體傳到地球上的所有電磁波收集起來分析,如果傳到地球上的電磁波信息殘缺嚴重,那就無法看到那個天體,即使看到也是非常殘缺的。

不考慮各種天體和宇宙塵埃的幹擾,我們假設宇宙絕對真空,那麼,一個恆星發出的電磁波,基本是均勻地向四面八方發射的。以這顆恆星的中心為原點,這些電磁波和原點的距離為半徑畫球,隨著電磁波的不斷傳播,這個球的表面積也就越來越大,而電磁波也就越來越稀釋。

試想,在以超過光年為半徑的球面上,地球能佔多大的比列,又能接收多少信息,因此,距離越遠的觀測,錯誤就越多,無法避免。

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