哈勃望遠鏡可以看到134億光年外的天體,但卻看不清月球表面上的一塊石頭,這聽起來感覺就好像是這個望遠鏡患上了老花眼一樣,遠處的東西可以看得一清二楚,可近處的卻只能看到一個模糊的影子。
其實,像哈勃這樣的天文望遠鏡還是跟我們日常生活所使用的望遠鏡有很大的差別的,生活中的望遠鏡的最有價值的地方在於它能看清楚遠處的事物,而天文學上的望遠鏡卻是在於能夠看得見遙遠的天體。
比如說像我們的肉眼,雖然可以看到遠在254萬光年外的仙女星系,但卻沒辦法看清一個100米以外的人樣,顯然望遠鏡看得遠對於我們來說確實是遠沒有看得清那麼有價值的。可是天文望遠鏡卻不一樣,它們的主要價值就是看得遠,而不是看得清,當然,實際上由於口徑解析度的問題,它也沒辦法看得清。
在宇宙的觀察中,我們得要接受的一個事實就是,當一些天體距離我們有足夠的遠之後,我們就沒辦法再分辨出星系恆星的模樣了,當然也更不能分辨出行星的屬性出來。
如果可以拿我們的眼睛來比作是天上的望遠鏡的話,那這就好比我們在漆黑的夜晚可以看到遠在1公裡外的一根點燃的蠟燭,但卻看不清蠟燭火焰燃燒的樣子的道理是一樣的。
現在哈勃望遠鏡,它的實際能力就是可以看到遠在134億光年處,也就是在134億年前剛形成的GN-Z11星系,但卻看不清近在咫尺的火星上的尺度小於13公裡的物體。
而勃望遠鏡所能看清的宇宙,其實大多都是由萬億顆恆星所組成的星系團,而不是一個遙遠的星系團內的一顆恆星。
那麼為什麼哈勃望遠鏡不能看清遙遠的星系團內的恆星呢?
其實這是可以通過公式計算出來的,比如說,如果我們要看清楚4光年之外的一顆星球上長度為1米的物體,那麼我們就需要一個口徑至少為2320萬公裡的望遠鏡,而對於這樣超大口徑的望遠鏡,連神都造不出來,更何況是人呢?
我們再將這個距離放大到1000光年以外的距離,那麼哈勃望遠鏡能夠分辨到的最小物體尺寸就達26億公裡之長,要知道,這是要比目前已知的最大的恆星還要大的呢。
因此要哈勃望遠鏡來觀看系外的恆星,那完全是不可能的。
目前,哈勃望遠鏡的口徑僅為2.4米,這就已經註定了它這一生的價值只能體現在看得遠,而不是看得清上。
無論是肉眼還是望遠鏡,其實我們要看到目標的原理都是一樣的,只要目標有光子發出並傳遞到我麼的眼中或者望遠鏡上,那在理論上,它們就能被我們看見,只是我們的肉眼對光子的能量,也即是光波的頻率感應範圍有限,沒辦法感應到某一些波段而已。
所以說理論上,即便是從134億光年外傳過來的光子,只要它的能量足夠,那麼它就能被望遠鏡感知到,可是,問題就在於宇宙中有很多從遙遠的星系傳遞過來的光子的能量是非常的弱的,而換句話說,就是它們會非常的暗。
於是對於人類而言,哈勃望遠鏡最重要的講究就在於它能看得多暗的星體,而它能看得越暗,那麼也就可以理解為它能看得越遠了。
在宇宙中的恆星會因為內部核聚變損失質量而變為能量,並以光波的形式往外散射。
距離地球越遙遠的星體,它們的光要想傳遞到地球並被我們的望遠鏡捕捉到,那麼它們通常經過一些宇宙空間,然後被空間內的各種天體遮擋或者吸收可能以及程度就越大,以至於當它們傳遞到地球時,光就已經非常的暗淡了。
而哈勃望遠鏡就是在這種我們肉眼看到的一片漆黑的太空深處去捕捉那些絕美的星系的。
它的捕捉方式就是對宇宙深處的某一小塊區域進行數天,甚至是上百天的凝望,經過長時間的曝光,最終才給我們展現出這個宇宙更加真實的模樣來。