这个话题只有短短的三十个字,但涉及到的问题却有好几个,前者与我们观测宇宙的方式相关,后者与我们经历的时间相关,但两者在某个层级上又是高度统一的!
为什么我们能观测到几十亿年外的星系?
很多朋友认为我们的眼光是超光速的,他们的感觉也很暴力直接,因为抬头就能看的可能就是几万甚至数百万光年外的星系,比如我们肉眼能看到的M31就位于254万光年,但其实这个理解有很大的偏差,来个很简单的比方就能了解这个定义存在的巨大问题:
比如在夏天打雷时,我们先看到闪电,然后再听到雷声,而有时候这个间隔还很长!这大家都很容易理解,因为光的速度高达30万千米/秒,而声音的速度低,大约只有340米/秒,光速度太快可能无法感觉出时间,但声音感觉就很明显了,它需要很长的时间才能传到耳朵里。
当距离以光年计时,光就如同遥远宇宙向地球传送信息的声音,它也需要同样漫长的时间才能到达地球,比如我们看到的了254万光年外的仙女星系,其实它的光在254万年前就出发了!经过漫长岁月到达了地球,当你抬头的瞬间看到了从仙女星系远道而来的光子,通过你的晶状体聚焦到了视网膜上,它产生的电信号经过视神经传送到了脑袋里经过脑补,我们YY出了仙女星系的样子。
我们看到的所有天体都是历史!
天文学是一门古老的学科,但它研究的是最前沿的科学,而事实上这最前沿学科的对象却是有着悠久历史的的光子,甚至有的光子比地球的历史还要悠久,似乎用一门考古学形容更合适,比如我们肉眼能看到的极限天体是一个75亿光年外的伽玛射线暴,它的光子携带的是75亿年前的天体信息,地球历史也不过46亿年!当它发生伽玛射线暴时,也许爆发形成太阳系原始星云的上一代恒星都还没诞生!
而哈勃空间望远镜在2016年发现的GN-Z11星系则远在134亿光年外,当它开始发光时宇宙不过诞生才4亿年,连银河系都还不存在!
为什么我们不能看到过去的一秒钟?
更准确的说,我们完全可以看到过去的一秒钟,甚至能看到过去的22分钟,极限还能看到20多个小时前的地球!此话怎讲?难道我们能回到过去了吗?其实这个原理和我们看遥远星系的星光是一样的,当远方的星系光线出发时,我们地球上的光线也已经出发了,而不同距离上看到的时间节点是不一样的!
上图中的小圈是3000光年,大圈是6000光年,简单的说在3000光年处,就能看到公元前1000年的地球了,6000光年处就能看到公元前4000年的地球,但很可惜我们不在那里!不过也别着急,至少我们在月球轨道上和月面上有探测器,那地能看到1秒钟以前的地球!
火星轨道和火星地面上也有探测器,那玩意儿最久能看到22分钟前的地球!
100天文单位外的日球层顶有旅行者一号,理论上能看到20几个小时前的地球!
各位满意吗?肯定不满意吧,在这个条件下,只要我们有足够高速度的飞船就能追上离去的光线,看到任意久以前的地球,但我们没有!
我们就不能回到过去吗?
霍金的《时间简史》中提供了一种回到过去的方式,但事实上无论是因果论或者熵增论都明确的告诉大家,回到过去是不可能的,就像一只花瓶打碎后无法复原,当然各位可以将它重新回炉烧制成一模一样的一只,但很抱歉这已经不是原来哪一只,而且重新烧制需要耗费更多的能量,更增加了熵的无序度!
因此从从时间的角度来看到过去的一秒钟这条路就废了,我们唯一能从科学角度来考虑的仍然是追上光线,或者事先在某个位置等着光线到来,但我们仍然无法预先通知他们做好准备,因为你的通知会和光线同时到达!
但最后请各位不要忘记我们地球上还有一种叫做监控的玩意儿!种花家的监控可以保存大约2个星期,各位的也许更久,这大约能到奥尔特云某处了哈!
还有一个捷径:跨越国际日期变更线也可以哦,如果你需要可以回到头一天,但这也许是欺骗自己!