光速是宇宙最快速度,爲什麼哈勃太空望遠鏡能觀測到137億光年以外的空間?

樂淘筆記


看題目以為題主問的是,宇宙年齡只有137億年,為什麼可以看到137億光年外的天體,因為可觀察宇宙半徑465億光年了。

但再看一下描述,原來題主問的是137億光年外的光即使以光速都要137億年才能到達,為什麼哈勃一轉過去就看到了😂

原因很簡單,因為哈勃看到的光並不是,哈勃轉過去的時候才開始跑過來,而是137億年前就開始跑的,它已經跑了137億年了,哈勃轉過去的時候它剛好跑到哈勃面前。這個問題想不通是因為犯了一個與掩耳盜鈴類似的錯誤,以為我不看世界就不動了,我看的時候它們才急急忙忙發光砸我的眼睛_(:D)∠)_

然而事實上無論你看不看,137億光年外的光子在137億年前就已經發貨了,包郵哦,你看,你就看到,你不看,就看不到┐(´-`)┌

隨便說一下看到超過137億光年問題,可觀測宇宙半徑465億光年是表示我們理論上能看到的最遠的發光天體目前離我們已經465億光年了。而我們看到的這最遠天體的光實際上是137億年前發出的(實際上現在宇宙年齡大約138億年了,不過不用在意這些細節=_=),這137億年裡它正慢慢遠離我們,而它之後發的光現在我們還看不到,所以我們實際上看到的還是隻有137億光年。(◔◡◔)


星宇飄零2099


關於這個問題,確實有不少人存在著疑惑,其實這都是源於概念上的誤解。首先,根據狹義相對論,真空中的光速是宇宙中最快的速度,這點沒錯。距離我們137億光年的地方,光需要137億年才能到達,這點也沒錯。概念弄錯的地方在於哈勃太空望遠鏡怎樣觀測到遙遠的星光。

哈勃不是通過發射出視線飛到遠方,再飛回來,然後看到遙遠的星系(或者其他天體)。而是星系發出的光穿過宇宙空間到達地球,哈勃接收到了這些光,所以才能看到遙遠的星系。根本就沒有視線這種東西,也沒有視覺超過了多少倍的光速,這些都是錯誤的概念。無論是哈勃太空望遠鏡也好,還是人的眼睛也好,之所以能夠看到物體,都是因為物體發出的光(或者反射的光)進入瞭望遠鏡或者眼睛之後進行成像的結果。

目前,哈勃觀測到最遙遠的星系位於131億光年之外,這意味著這個星系在131億年前就已經存在,它在當時發出的光穿過了浩瀚的宇宙空間,經過131億年的漫長旅行之後終於抵達地球,然後被哈勃捕捉到。因此,哈勃看到的是這個星系在131億年前的樣子。

我們知道,宇宙誕生於138億年前,這意味著我們最遠只能看到距離地球138億光年(光速乘以時間)之內的星系。因為隨著宇宙的膨脹,位於138億光年之外的星系遠離我們而去的速度已超過了光速,它們現在發出的光不再會進入我們的視界。事實上,整個宇宙的直徑達到了930億光年,這意味著很大一部分的宇宙是我們永遠也無法看到的。


火星一號


哈勃其實並不能看到137億光年以外的空間,因為宇宙的年齡才137億年,光最多飛出的距離也就是137億光年。所以,對於137億光年以外的星系,人們並沒有看到。人們看到的都是這些星系很多億年以前的樣子,而非現在的樣子。



那為什麼還說哈勃發現宇宙測量距離上最遙遠的古老星系呢(此星系遠遠大於137億光年)?

注意,這裡獲得的星系數據並不是這個星系現在的樣子,而是宇宙大爆炸不久後的樣子,可能是大爆炸5億年後,也可能是7億年後,具體多少年要根據紅移的程度計算。這個星系之所以距離地球超過了137億光年的距離,是因為它發出我們今天看到的光後,就飛速地遠離了地球。比如我們哈勃接收的是它在宇宙大爆炸7億年後發出的光,那麼這個古老星系發出這個波長的光之後,到地球上的哈勃接收到,已經隨著宇宙膨脹了130億年!在這130億年間,因為宇宙膨脹,它和地球的距離已經遠遠大於了137億光年!如下圖所示:



當然了,如果我們想要看到這個星系現在的樣子,那必須再等上八九百億光年才行。所以說,哈勃看到的都是這些星系過去的樣子,並不是現在的樣子。而我們的視覺速度也不可能超過光速。



至於宇宙為什麼直徑大於137億光年,那是因為宇宙經歷的暴脹階段,其膨脹速度已經超過了光速。所以才導致我們看到的一些星體,其和地球的實際距離已經超過了137億光年。


PhD肖


光速是宇宙最快速度,為什麼哈勃太空望遠鏡能觀測到137億光年以外的空間?

很簡單的一個問題,無論是CCD還是人的眼睛,都可以看作是一個被動接受光子的設備,從遙遠距離外的光源發射的光子到了接收設備裡轉成了電信號或者生物電信號,處理後才能被我們看到,如果137億光年外,其實不用那麼遠,就伸手不見五指的黑夜裡,就是前面有一個糞坑你也看不到......!!

這是人眼看到物體的原理,如果那棵樹不發射和反射任何光線,而且外界也沒有任何亮光,你要看到了那真是見鬼了!

137億光年外的天體所發射的光線,在137億年前就出發了.....當然現在還沒有觀測到137億光年外的天體,最遠的也是136億光年左右,而且還是射電望遠鏡觀測到的,可見光波段也就只觀測到了134億光年左右!

它們經過漫長的旅途,然後到了哈勃望遠鏡的主鏡反射經過副鏡在經過稜鏡,修正鏡....最後到達CCD上激發了一個電信號,當然這還不夠,因為如此距離外的光子太少了,需要經過長時間的收集才能有足夠的電信號成像.....需要提醒一下的是哈勃極深空場的累積曝光時間長達50天!!

這就是哈勃極深場,每個光斑都是一個星系,而這個區域的大小如下圖

看上去沒有任何東西的區域裡,長時間曝光之後居然有如此海量的星系,可想而知,我們的宇宙中有多少未知的星系存在!

還有一個要提醒下的是,哈勃看到的是目標天體上百億年前發出的光子,現在那個天體可能已經不在了,但即使要在的話,你得等上百億年後才能看到現在發出的光!你的眼光很厲害是吧....但你也得等上百億年............!!


星辰大海路上的種花家


好的,我直接說答案吧,哈勃為什麼能看到137億光年之外的宇宙空間呢,答案就是哈勃捕捉到了該空間內137億年前發出來的光,通俗的解釋就是光飛了137億年之後到達了地球,所以被哈勃看到了,和望遠鏡本身沒關係,但是這裡要注意一下,哈勃看到的宇宙空間是137億年前的宇宙景象,因為光飛到地球需要時間,所以人類在宇宙看到的都是過去,所以我的解釋你們明白了嗎。


以下是延展知識 :

實際上,在我一開始對於宇宙的認知當中,如果我們這個宇宙只有137億年左右的時間歷程,那麼人類最多可觀測的宇宙範圍大概是以地球為中心,然後以半徑137億年形成一個圓,這個圓就是人類目前可以看到的全部宇宙,不過後來我瞭解到,我們人類能看到的宇宙範圍實際上遠遠超過137億光年,那麼問題來了,這是為什麼呢。

那麼,這裡要提出一個概念,就是宇宙膨脹,現代的科學研究認為,我們這個宇宙從大爆炸開始就一直開始膨脹,宇宙中所有的星雲都在互相遠離,而且距離越來越遠,速度也越來越快,後來人類又發現了紅移現象,這也進一步為膨脹說奠定了基礎,那麼我們說宇宙膨脹和我們可以觀測的宇宙範圍有關係嗎,答案是有,而且關係非常大。





目前,人類實際上能看到的宇宙極限範圍大概是450億光年左右,那麼換句話來說,光速是如何在137億年的時間內,產生450億光年的距離呢,打個比喻,氣球上兩個點,光從其中一個點到另外一個點需要1秒鐘,但是如果氣球被吹的無限大,兩個點之間的距離就會被無限的拉長,光達到的時間也會隨之增加,從這一點來看,我們看到的宇宙就比想象中的要大。




所以假如你是在一條高速公路上,你發現之前還在前面的車子忽然不見了,而且你無論怎麼加快速度也追趕不上,這不是因為前面的車子速度比你快,而是你們腳下的公路在不斷的拉長,所以事實上我們能看到的宇宙視界半徑大概就是450億年左右,超出了這個範圍,人類既無法進行觀測,也無法進行干預,這也是所謂的平行宇宙論,所以,隨著宇宙的逐漸膨脹,人類在未來可能還能看到更遠的地方...........


種植恆星


根據題主提問和對問題的描述,分以下兩方面回答一下這個問題。

兩個誤區:

1.光速是宇宙最快的速度?其實愛因斯坦的狹義相對論的一個前提對光速是這樣理解的,那就是“能量和信息傳遞的速度不能超過光速”。現在確普遍認為,光速是宇宙間最快速度。其實像宇宙膨脹速度還有量子糾纏等都是超光速的。讀者感興趣,可以去自行了解一下。


2.我們的眼睛可以看到東西,並不是我們眼睛發出視線,到達物體,再由物體反射回來,被我們看見。其實質就是,物體發出的光或反射的光傳到我們的眼睛,我們才看見東西。就是平常中站在我們三米遠外的人都是他身上反射出的太陽光到達我們眼睛,才被看見,只是光速太大了,感覺不出來。

為什麼能觀測到137億光年以外?

發生了一個事件,它的光需要傳遞137億年才到達我們的地球,被哈太空望遠鏡接收到,哈勃望遠鏡呈得相是這個事件137億年之前的樣子。即使這個事件泯滅,我們也要137億年之後才能接收到這個事件泯滅的相。



抬頭仰望天空,我們看到的是宇宙過去的樣子。

微言淺見,不喜勿噴,祝好。


科學黑洞


非也。哈勃觀測到的137億光年遠的宇宙,它的光當然是走了137億年才到了地球的。所以,我們用哈勃望遠鏡看到的,不過是這個星體137億年前的樣子,“現在”它的樣子已經不是這個樣子了,它“現在”的照片則要137億年之後(假定我們之間距離不變,實際卻不是)才又傳到地球。



所以我們看到它不是說我們比光速快了,而是因為這是個單向的信件。如果我們回個信,再等回信,那最快又要2個137億光年了。。。

如果我們地球與在月球上的宇航員的天地對話直播,你會發現我們問完問題後,會等幾秒之後宇航員才表示聽到了問題並開始回答,也是這個原因。因為地月距離38萬公里,需要一秒多,光(電波同速)才走完(當然這裡還包括其他的設備遲滯因素),來回就2秒多了。


正宗星語者


你搞錯了根本,你能看到一個物體,是因為個物體反射的光射進你的眼裡,並不是你的眼睛發光射到物體上


賴寶的朋友


我認為光速不存在,還有一個基本推理。

銀河系直徑是12萬光年。銀河系最外端的星球,以地球的圍繞太陽速度來算,圍繞著銀河系旋轉一週需要40億年。宇宙才存在了160億年。宇宙裡面還有更大的星系,它的內圈即使以光速的速度運轉,也不能存在。那比銀河系大一萬倍的星系怎麼計算呢,最外圈以光速的運轉轉一圈160億年也不夠,我覺得這是不可能的。

我認為光沒有時間,也沒有速度,速度是無限大。

如果光速有速度,一顆恆星(比如太陽)的發出的光99.9999%,不能照到行星上,傳到周邊星系要幾萬年,更遠的幾億年,恆星才幾億年年,還有落不到星球上的呢。豈不是恆星的光都在路上的麼,都在宇宙的真空空間麼。全宇宙的真空容納了恆星的光,真空豈不是均勻佈滿了能量了麼?光的意義就是為了飛向太空。



再進一步推理一下,光與光可以疊加,如果條件可以的話,一個一立方米的真空空間可以容納宇宙所有的光了。顯然是不可能的。

我大膽推測,光是物體基本屬性之一,光速無限大,光的功能是向周邊環境及時展示發光源物體表面基本情況的。

光還有一個特點,光源與受光面是同步的。如果光沒有接受面,光就不能發出,光是光源與接收面之間連接體。

光源自發光源的電子改變,受體的電子也會發生改變。電子改變會對原子本身產生改變,會產生熱。而光本身沒有熱。

光和電的速度都是無限大的。

光電轉化肯定會有時間。

對光的測量,因為設備和技術,測量光的電子設備,電子設備轉化,很多問題沒有得到理解,才產生現在的光速。

我認為光的速度是無限大,傳播的時間是無限小。這個東西很難用設備量出來是無限小的。

物理學的理論與應用實踐相結合,在光學實驗上失效了,因為光速不能被測量,沒有設備可以準確的測量。

時間浪費在其他方面,而不是光運行上。

光速度又產生了愛因斯坦的相對論等等。

貝勒大學物理學教授傑拉德-克利弗爾認為,在“量子糾纏”現象中,信息的傳播速度似乎比光速快。2007年和2008年的兩次實驗表明,“量子糾纏”的速度至少是光速的1萬倍。真空中的光速等於299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小時)。這個速度並不是一個測量值,而是一個定義。

接近30萬公里這個數,我覺得很懷疑。你可以查一下數學,物理,化學,所有的常數,沒有一個數是接近整數的。我覺得這個數是,當時的儀器的,精確度,導致的出現了這樣一個數量的數。測光速的人很多,從18萬公里到40萬公里,不等。


李強傳播新精氣神理論


現在的天文學上有幾個很重要的數據,宇宙直徑930億光年,半徑460億光年,宇宙年齡137.98億年。其實大家誤解了,這裡說的是可視宇宙範圍,不是真正的宇宙範圍。真正的宇宙範圍是無窮大的。

根據宇宙爆炸理論,宇宙在膨脹,就象一個不斷吹大的氣球,並且距離越大膨脹的越快。460億光年的距離就是膨脹速度達到光速的臨界點,也就是說一個星系現在距離我們如果在460億光年以內,理論上我們都能觀測到它,超過這個距離由於空間的膨脹的速度超過了光速,它所發出的光線只會越來越遠離我們,永遠到不了地球,所以永遠觀測不到。

138億年的宇宙年齡與460億光年的宇宙半徑其實並不矛盾,一個是時間單位,一個是長度單位,兩個不相關的單位怎麼會有矛盾呢?之所以讓大家覺得矛盾,主要是相對論說光速是宇宙的最大速度,不可能達到,更別說超越了。其實他指的是物質在宇宙空間內的運動速度,並非指宇宙空間本身。

宇宙空間的膨脹是全方位的均勻的,不論在任何地方都在進行,就是地球的身邊,甚至是你我的身邊也在無時不刻的膨脹著。只是距離太小,膨脹係數太低我們感覺不到,儀器也觀測不到罷了。但是距離拉長到幾十億上百億光年時,膨脹的速度就了不得了。並且距離越大膨脹的速度也越大。如果你身在460億光年的可視宇宙的邊緣,你也感覺不到身邊的空間有變化,但你遙看地球時,地球也在近光速的遠離你而去。

我們觀測到的星系距離,不會超過138億光年,因為光速是恆定的,而宇宙只有138億年。但由於空間膨脹速度遠大於光速,所以它們的實際距離在460億光年以內(現在的實際距離)。460億光年的實際距離是天文學家們通過複雜的計算得出而不是通過觀測得到。

這些遙遠的星系在發出被我們觀測到的光線時,其實離我們相對來說不遠,只有4千萬到五千萬光年的距離,由於空間的膨脹,它們花了130多億年才來到地球,被我們觀測到。

一個星系三個數據:460億光年以內實際距離,138億光年以內觀測距離,4千到5千萬光年的發光距離。不知所述是否正確,如有大神還望指正。


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