为什么我们能看到几亿年前的星系,但一秒前的地球却看不到?

当我们仰望星空时,我们可以看到宇宙的过去,夜空中的那些恒星大都是几十年前或者几百年前的样子。另外,我们还能看到两百多万年前的河外星系。借助天文望远镜,我们甚至能够看到几十亿年前甚至上百亿年前的星系。

然而,我们却无法看到地球上过去的一秒,这是为什么呢?

关于这个问题,首先要明白我们是如何看到那些恒星和星系。宇宙中的天体会不断向外发出光,如果光速无限快,那么,这些光一旦发出就能瞬间到达地球被我们接收到,所以无论天体距离地球多远,我们都能看到它们的实时状态。

但在现实中,光速再快,也是有限的。因此,天体发出的光需要一定的时间才能穿过星际空间来到地球上,我们所看到的是它们的过去。距离越远的天体,光传播所需的时间越长,我们看到的是它们越早之前的景象。

虽然光年在天文学上被用于表示天体的距离,但其中也蕴含了时间的信息。例如,对于一个距离地球10亿光年的河外星系,它发出的光需要10亿年的时间才能走完这段距离,所以我们会看到10亿年前的景象。现在这个星系怎么样了,有没有被其他星系合并掉,我们无法知道,因为包含这些信息的光还在前往地球的途中,我们要等10亿年之后才能接收到这些光。

另一方面,之所以我们无法看到地球上过去的一秒,是因为物体反射或者发射出的光快速散播到太空中,它们会以光速在宇宙中传播。除非我们能够追上地球在一秒前发出的光,我们才能看到那时的地球。但问题是,光速是目前已知最快的速度,我们不可能追到太空中,所以也就无法看到。

当然,环绕地球飞行的卫星可以看到地球上过去发生的事情,只是回溯的时间非常有限,因为距离很近。如果要看到久远之前的地球,需要在距离地球足够远的地方才行。例如,如果在10亿光年之外的一个星系上存在一个十分先进的外星文明,他们可以看到10亿年前的地球,因为地球在10亿年前反射出的光刚好抵达了那里。

需要注意的是,看到地球的过去并非是时间穿越,这只是接收到过去发出的光,接收者无法亲身参与过去。目前为止,回到过去的时间穿越被认为是不现实的。但根据相对论,正向的时间穿越是完全可以实现的。