能看到幾十億光年外的宇宙，為什麼看不到地球上過去的前一秒？

2020-10-18 星辰大海種花家

這個話題只有短短的三十個字，但涉及到的問題卻有好幾個，前者與我們觀測宇宙的方式相關，後者與我們經歷的時間相關，但兩者在某個層級上又是高度統一的！

為什麼我們能觀測到幾十億年外的星系？

很多朋友認為我們的眼光是超光速的，他們的感覺也很暴力直接，因為抬頭就能看的可能就是幾萬甚至數百萬光年外的星系，比如我們肉眼能看到的M31就位於254萬光年，但其實這個理解有很大的偏差，來個很簡單的比方就能了解這個定義存在的巨大問題：

比如在夏天打雷時，我們先看到閃電，然後再聽到雷聲，而有時候這個間隔還很長！這大家都很容易理解，因為光的速度高達30萬千米/秒，而聲音的速度低，大約只有340米/秒，光速度太快可能無法感覺出時間，但聲音感覺就很明顯了，它需要很長的時間才能傳到耳朵裡。

當距離以光年計時，光就如同遙遠宇宙向地球傳送信息的聲音，它也需要同樣漫長的時間才能到達地球，比如我們看到的了254萬光年外的仙女星系，其實它的光在254萬年前就出發了！經過漫長歲月到達了地球，當你抬頭的瞬間看到了從仙女星系遠道而來的光子，通過你的晶狀體聚焦到了視網膜上，它產生的電信號經過視神經傳送到了腦袋裡經過腦補，我們YY出了仙女星系的樣子。

我們看到的所有天體都是歷史！

天文學是一門古老的學科，但它研究的是最前沿的科學，而事實上這最前沿學科的對象卻是有著悠久歷史的的光子，甚至有的光子比地球的歷史還要悠久，似乎用一門考古學形容更合適，比如我們肉眼能看到的極限天體是一個75億光年外的伽瑪射線暴，它的光子攜帶的是75億年前的天體信息，地球歷史也不過46億年！當它發生伽瑪射線暴時，也許爆發形成太陽系原始星雲的上一代恆星都還沒誕生！

而哈勃空間望遠鏡在2016年發現的GN-Z11星系則遠在134億光年外，當它開始發光時宇宙不過誕生才4億年，連銀河系都還不存在！

為什麼我們不能看到過去的一秒鐘？

更準確的說，我們完全可以看到過去的一秒鐘，甚至能看到過去的22分鐘，極限還能看到20多個小時前的地球！此話怎講？難道我們能回到過去了嗎？其實這個原理和我們看遙遠星系的星光是一樣的，當遠方的星系光線出發時，我們地球上的光線也已經出發了，而不同距離上看到的時間節點是不一樣的！

上圖中的小圈是3000光年，大圈是6000光年，簡單的說在3000光年處，就能看到公元前1000年的地球了，6000光年處就能看到公元前4000年的地球，但很可惜我們不在那裡！不過也別著急，至少我們在月球軌道上和月面上有探測器，那地能看到1秒鐘以前的地球！

火星軌道和火星地面上也有探測器，那玩意兒最久能看到22分鐘前的地球！

100天文單位外的日球層頂有旅行者一號，理論上能看到20幾個小時前的地球！

各位滿意嗎？肯定不滿意吧，在這個條件下，只要我們有足夠高速度的飛船就能追上離去的光線，看到任意久以前的地球，但我們沒有！

  • 我們就不能回到過去嗎？

霍金的《時間簡史》中提供了一種回到過去的方式，但事實上無論是因果論或者熵增論都明確的告訴大家，回到過去是不可能的，就像一隻花瓶打碎後無法復原，當然各位可以將它重新回爐燒製成一模一樣的一隻，但很抱歉這已經不是原來哪一隻，而且重新燒制需要耗費更多的能量，更增加了熵的無序度！

因此從從時間的角度來看到過去的一秒鐘這條路就廢了，我們唯一能從科學角度來考慮的仍然是追上光線，或者事先在某個位置等著光線到來，但我們仍然無法預先通知他們做好準備，因為你的通知會和光線同時到達！

但最後請各位不要忘記我們地球上還有一種叫做監控的玩意兒！種花家的監控可以保存大約2個星期，各位的也許更久，這大約能到奧爾特雲某處了哈！

還有一個捷徑：跨越國際日期變更線也可以哦，如果你需要可以回到頭一天，但這也許是欺騙自己！

相關焦點

  • 人類能觀察到幾十億光年外的星系,怎麼不能看到過去一秒的景象?
    光速每秒約30萬公裡，每秒可以繞地球約七周，夠快吧？光年指光在一年裡跑過的距離，約9.46萬億公裡。所以光年是距離單位不是時間單位，但是，看幾十億光年外的星系的確看到的是該星系幾十億年前的樣子，因為光跑了幾十億年才到達我們地球，被我們看到。
  • 為什麼哈勃能看到幾十億光年外,但卻看不到附近有沒有外星生命?
    天文望遠鏡可以看到幾十億光年外的星系，為什麼看不到一個星球的表面？在討論這個話題之前我們得先來簡單了解下看見與看清這兩個概念，可能在大家都沒在意過兩者的區別，但即使在生活日常中都有明顯的區別，比如我們能看見幾百米甚至千米以外的人，但很抱歉如果不是特殊構造的眼睛的話，肯定是看不清這人長什麼樣！
  • 能看到75億光年前的景象,是否能看到十年前的地球景象?
    人類已經開發出了一系列觀測遙遠星系的技術，包括從地面上的光學望遠鏡和射電望遠鏡到火箭發射到太空的太空望遠鏡。這些技術可以捕捉極微弱的光，讓我們看到數十億光年之外的星系。為什麼我們能看到幾十億年前的星系呢？
  • 為什麼我們的肉眼不到一秒就可以看到幾十億光年之外的星星?
    肉眼可以看到幾十億光年之外的星星？不能把，肉眼可沒有這麼厲害，如果肉眼都有這麼厲害的話，那還要望遠鏡幹什麼？首先，我們看到的星星，大多數的確是距離我們很遙遠，但是這個遙遠的距離，最多也就是幾百萬光年，更遠的星星，肉眼是看不見的，只能藉助於天文望遠鏡，天文望遠鏡有傳統的光學望遠鏡以及射電望遠鏡，目前世界上最先進的望遠鏡，最遠可以看到138億光年之外的星系，138億光年也是可視宇宙範圍。
  • 速度超過光速會看到上一秒的光嗎?那是不是意味著回到過去?
    再比如說太陽光到達我們地球需要8分20秒，那從計算開始，8分19秒後看到的光就是計算開始上一秒的光。還比如我們看到38萬公裡外月亮的光就是不到1.3秒前的光。當然你如果想看到自己1秒前發出的光也好辦，你可以像在理髮店那樣坐在兩個平行的平面鏡之間，你可以從任一個平面鏡中看到你之前發出的光，只要你眼睛夠尖，你可以看到你1秒前的樣子。
  • 為何哈勃望遠鏡能看到100多億光年外的星系?卻看不到眼前行星?
    文/行走天涯為何哈勃望遠鏡能看到100多億光年外的星系？卻看不到眼前行星？作為目前世界上觀測距離最遠的天文望遠鏡，哈勃望遠鏡一直是當之無愧的第一，據哈勃望遠鏡面世以來，也已經幫助人類觀測到了很多距離，地球至少有著百億光年之外的星系，也讓人類真正認識到了宇宙究竟有多麼的浩瀚，這也是為何人類一直堅信在宇宙中肯定存在著和地球一樣的文明，哪怕目前處在的階段是不同的，他們很可能比人類要先進百倍
  • 為什麼人眼晴能一下就能看到幾十億光年的星星?
    再按照題目人眼睛能看到30億光年來算，人能看到60萬個恆星內的天體，再按照每個恆星最少1000億個發光天體來算，也就是說人肉眼能看到6億億個天體外的東西，天體又不在同一球面或者平面分布，有遠近距離之分，那必定有無數個重疊，你有自信能看到最遠那個天體或者物質？憑直觀光看數據就知道不可能了，負責任的說它比你一輩子每期都中大樂透的概率還遠遠低。
  • 為什麼用天文望遠鏡可以看到幾百萬光年外?
    我們白天能夠看到各種事物，實際上就是因為這些事物反射了太陽光到我們的眼睛裡。而我們用望遠鏡來天體其實也是同樣的動體，這個天體得有光子來地球，並且被你所用到的望遠鏡所接收才行。所以，這就存在一個問題，那就是你所看到的其實都是過去，為什麼這麼說呢？
  • 既然光速最大，為什麼用望遠鏡可以看到幾百萬光年外的東西？
    ，那為什麼人們用天文望遠鏡可以看到幾百萬光年外的東西？問題的答案簡單粗暴地說，首先這是因為我們看到的是幾百萬年前發出的光（這個光走了幾百萬年，如今才被我們看到），並不是距我們幾百萬光年外的東西現在發出的光（我們有很多辦法證明這個光是來自於幾百萬光年外，比如光譜紅移和
  • 為什麼哈勃能看到幾百億光年外,卻看不到我們附近星球的城市?
    科學家介紹到，哈勃望遠鏡目前能觀測到的最遠距離是465億光年。通過對於這個極限位置星系的紅移分析，望遠鏡證實了很久以前就被宇宙大爆炸理論預言的一個可能：由於宇宙直到現在也處於膨脹狀態中，所以距離地球越遠的星系，它們遠離地球而去的速度就越快，當這個速度達到光速的時候，它所對應的距離也就是地球上的望遠鏡能夠觀測的極限距離，而這個距離便是465億光年。
  • 在離地球2241光年遠的地方,能看到秦始皇稱帝時的盛況嗎?
    那麼，這是否意味著我們永遠看不到當時的情況呢？過去發生的事情已經無法改變。 我們雖然不能親眼看到兩千多年前發生了什麼。 但從理論上講，我們還是有可能看到秦始皇稱帝時的場面。在古代沒有錄像機，但是宇宙在某種意義上是巨大的「錄像機」，記錄著宇宙中發生的事情。 為什麼這麼說呢？，首先要弄清楚我們為什麼能看到這個世界。
  • 既然光速最大,為什麼用天文望遠鏡可以看到幾百萬光年外的東西?
    按照光年的定義，幾百萬光年，以光的速度也得走幾百萬年，因此有人產生疑問：既然光速是宇宙中最快速度，沒有超光速的問題，那為什麼人們用天文望遠鏡可以看到幾百萬光年外的東西？並且我們深信光速是宇宙中的最快速度，如果不考慮宇宙膨脹的因素，我們能確定這是幾百萬年前發出的光，而不是現在發出的），幾百萬光年外的東西現在可能已經不在幾百萬光年外了，而是離我們更遠了。
  • 飛到離地球2241光年外,能否看到秦始皇稱帝的盛況?
    那麼，這是否意味著我們永遠也看不到當時的情況了呢？ 正所謂往事不可追也，過去發生的事情已經無法改變，我們沒有辦法穿越時間回到兩千多年前，去親眼看一下。但在理論上，我們其實還是有可能看到當年秦始皇的稱帝場景。
  • 光在1年裡走1光年，如果在2241光年外，能看到秦始皇稱帝嗎？
    那麼，這是否意味著我們永遠也看不到當時的情況了呢？正所謂往事不可追也，過去發生的事情已經無法改變，我們沒有辦法穿越時間回到兩千多年前，去親眼看一下。但在理論上，我們其實還是有可能看到當年秦始皇的稱帝場景。
  • 為什麼哈勃能看到100億光年外的星系,但卻看不清冥王星?
    於1990年飛上太空的哈勃太空望遠鏡已經繞著地球飛了將近30年。由於遠離地球大氣的幹擾，哈勃捕捉到了一系列令人嘆為觀止的宇宙景象，讓我們窺探到了深邃的宇宙。哈勃觀測到了宇宙「邊緣」的星系，那些遙遠星系發出的光到達地球時已經非常微弱，亮度只有人眼所能看到的100億分之一。
  • 假如發明出速度達到一秒一光年的飛行器，能到達宇宙的邊緣嗎？
    一秒一光年你衝出去可能瞬間你就回不來了，我先想著這個一秒一光年動能有多大？在地球你一個高鐵都可以把一個人給掀翻，先不談地球的空氣，你一秒一光年是不是想把沿途的星系給毀了？宇宙是存在人腦中的，假如地球上一個人都沒有了，宇宙也就此消失了，好比古代人或者是動物，他們並不知道宇宙的存在。可以說，人的想像力有多大宇宙就有多大，人的科技有多發達，宇宙也就有多大。光年只是地球的距離單位而已，假如有一個超高級的文明，我們一光年的距離，可能在他們口中只是一百米的距離。
  • 從距離地球2241光年外的星球看地球，能看到秦始皇本人嗎？
    等等，換個思路，如果在距離地球2241光年以外的星球看地球，豈不是能看到2241年前的地球？為什麼非得選2241光年以外的星球？因為2241年前是公元前221年，那一年秦始皇已經先後滅韓、趙、魏、楚、燕、齊六國，在那一年建立了大一統的秦王朝。看到這裡你明白這個意思了吧？接著往下看。
  • 距離7000萬光年外，回望地球，會看到恐龍時代嗎？
    回到過去明顯不現實，有朋友提出了到7000萬光年以外，就能看到恐龍，是真嗎！在距離地球7000萬光年外的地方，理論上就能看到恐龍！原理其實不難，因為我們看到的宇宙，一直都是在很久以前發生的事情，整個宇宙都是一部錄像機，通過它特有的速度慢慢播放給我們看！
  • 人類為啥能看到100億光年外天體,因為我們看到的宇宙只是過去的
    光年是長度單位 ，一般被用于衡量天體間的時空距離，其字面意思是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經過的距離，所以人類能夠發現100億光年外的天體和太陽多少年齡並沒有任何關係。人類是如何看到100億光年外的天體呢？
  • 在2千光年外能看到2千年前的地球景象嗎?科學家給出答案!
    每當到了晚上的時候，我們抬頭望向星空，都能看到天空中一閃一閃的星光，同時也會想像這些星星到底離我們有多遠，實際上，雖然我們用肉眼能夠看到這些星星，但它們離我們的距離十分其實非常遙遠，而我們所看到的的光，也都是這些星星在幾百萬年前散發出來的！