人类已知宇宙最快速度为光速,那为什么用天文望远镜可以看到几百万光年外的东西?

西门思聪888


人类已知宇宙最快速度为光速,那为什么用天文望远镜可以看到几百万光年外的东西?

一直以来很多朋友都有一个先入为主的观就是“我们看到了什么景物”!其实我们眼睛看不到任何景物,而且也没有一种叫做“目光”的东西,只是光源照射到了物体上,从物体反射的光进入到我们的眼睛,再通过眼底的视网膜细胞转换成生物电信号,最终经过“脑补”我们看到了周围的世界万物!

因此当我们抬头看到遥远的宇宙另一端的星星时,却并不是我们看到了星星,而是星星发出的光线经过数百年甚至数千年的时间到达了地球,很凑巧被各位的眼球这个灵敏的“光学感应设备”给发现了,恭喜您,这是珍贵的另一端宇宙的光线专门为您准备的,您这会需要独享吗!那我闭上眼,让您享受一会!

其实我们看到数万光年或者数百万光年外的天体,与光速多少并没有直接关系,因为无论光的速度如何,只有它照射到了我们眼睛里我们才能感知到,但如果它没有照射到我们的眼睛里,那么它的速度再高又如何?

迄今为止,人类从可见光波段观测天体的极限是134亿光年,这表示我们的望远镜接收到的光子是从134亿年前出发的,经过134亿光年的距离,到达了望远镜后面的CCD上,多次碰撞感光原件后终于在上面留下了它的映像!但很抱歉,我们只能了解它在134亿年前的状况,也许它早已是一个“鬼影”,但我们也许看不到它死亡时的那一刹那发出耀眼的、能照亮半个宇宙的光芒!因为它需要超过数百亿年后才能到达地球,假如它现在已经超新星爆发!不也是134亿年吗?其实它早就因为宇宙膨胀跑到了更远的地方,因此数百亿年小意思,也许还要更久!

不过要提醒一下的是,能活过100多亿年的恒星估计是不会超新星爆发了,毕竟太阳的寿命也就100亿年,比太阳寿命更久的恒星比太阳小,因此那颗恒星如果现在已经死亡,那么超新星爆发也许我们还真可以看到!

上图是超级伽玛射线暴GRB 080319B留下的记录,它在距离75亿光年外的发生,但在可见光波段的星等上达到了5.8等,位于肉眼可见的下限6.0等以上,简单的说这是人类肉眼可见的最遥远的天文事件,但它在75亿年前发生!当然这并不需要惊讶,因为我们看到的阳光也是太阳8.33分钟以前发出的,想看到现场直播?很抱歉你只能搭乘帕克探测器前往亲自,因为没有直播信号比光快!


星辰大海路上的种花家


相对论表明,光在宇宙中的传播速度始终保持有限且恒定的光速,这个速度是宇宙中最快的局域速度。而天文望远镜能够观测到数百万光年之外的天体,那是因为宇宙的年龄远不止几百万年的时间。

位于数百万光之外的星系发出的光会以光速在宇宙中传播,它们经过数百万年之后将会抵达地球,天文望远镜或者人眼接收到这些光,自然就能观测到星系,例如,我们可以用肉眼直接看到位于两三百万光年之外的仙女座星系和三角座星系。

宇宙的存在时间长达上百亿年,星系早在几百万年就已经存在,所以数百万光年之外的星系所发出的光是有足够的时间来到地球上。一旦这些光到达地球,我们只要接收到光就能看到星系。但由于距离遥远,大部分河外星系发出的光到达地球上时已经非常暗淡,只有借助天文望远镜强大的聚光能力,才能观测到它们。

由于宇宙诞是在138亿年前形成,理论上,光在宇宙中的最远传播距离为138光年。迄今为止,天文学家已经观测到光行距离达到了134亿光年的星系(GN-z11)。

宇宙空间结构在持续膨胀,导致分布于空间中的不同星系互相远离。因此,有些遥远星系发出的光还没来得及到达地球,只有继续等待一定的时间,这些光才会走完路程抵达地球,所以我们在未来还会观测到更多未知的星系。

另外,当两个星系目前的距离大于140亿光年之时,由于空间膨胀过快,它们的退行速度就会超光速(与相对论所说的速度不矛盾)。因此,那些非常遥远星系发出的光永远也走不完去往地球的路程,所以它们永远也不会被我们观测到。


火星一号


宇宙就像是一个电波发射器,天文望远镜就是一个接收器,不论有没有天文望远镜,宇宙都在不断发射电波


因此天文望远镜本质上只是接收到了几百万光年外天体发出的光线而已,和超光速没什么关系,只不过是几百万光年外的光碰巧钻到了天文望远镜里而已。

光速是我们宇宙的极限速度,但是它和宇宙的尺度却是极其不匹配的,在930亿光年直径的可观测宇宙内,光速就好比一只蜗牛,也正因为光速的限制,我们可能永远无法看到宇宙的全貌,也永远无法看到宇宙现在的样子,哈勃望远镜其实是在给宇宙考古,100亿光年外的恒星可能现在早就熄灭了,但我们要等100亿年后才能知道。


人类其实一直有一个错觉,那就是总认为自己是在主动“寻找”物体并看到它,这就导致一些人无法理解哈勃望远镜为什么能看到几百万光年外的天体。

实际情况是:人类的眼睛和哈勃望远镜一样都只是一个可见光接收器而已,肉眼看到的物体只是碰巧被看见了而已,物体本身一直在反射光子,这些光子打进人眼的时候就是被人看见的时候。

光速是宇宙最重要也是最基本的常数,任何物质都直接或者间接的跟它有关系,然而智慧文明一般都非常讨厌光速,因为它锁死了每个智慧文明的视线,让全宇宙的科学家们都无法“痛痛快快”的观测宇宙。


宇宙探索未解之迷


答:打雷时闪电和雷声是同时产生的,为何我们先看到闪电,再听到雷声?那是因为光的传播速度比声音快!


光速是宇宙中有效信息传递的最快速度,而宇宙中的天体距离我们都很远,比如大麦哲伦星云距离我们16万光年,仙女星系距离我们254万光年,哈勃望远镜还能看到百亿光年外的星系。

也就是说,南半球夜间看到的大麦哲伦星云,是16万年前的样子;大麦哲伦发出的光线,在宇宙中空间中传播了16万年才到达地球。


光线经过眼睛中的晶状体,聚焦到视网膜上形成清晰的像,视网膜上的视觉细胞会感知光线携带的信息,然后转化为生物电信号,电信号传递到大脑,大脑再模拟计算出外界事物的样子。

所以,无论宇宙中的天体距离我们多远,只要天体的光线传递到地球时,而且还保留了足够的信息,那么就能被我们的望远镜捕捉到,于是我们就看到了远在数百万光年、甚至数亿光年外的天体。


由于光速限制,我们看到的天体信息也是有代价的,代价就是这种信息不是时时的,而是天体在数百万年,甚至数亿年前的样子。

我们看到的太阳,是太阳在8.3分钟前的样子,我们看到的月亮,是月亮在1.3秒前的样子;如果太阳突然熄灭了,人类也不会立刻知道,因为太阳之前发出的光线还在空间中传播,要到8.3分钟后,人类才会发现太阳已经熄灭。


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艾伯史密斯


我们常常搞不清楚的一个问题是:望远镜究竟是如何看到那些遥远的星系的?

我举个例子,自来水厂将总闸打开,开始供水,过了一段时间,你在家打开水龙头就可以看见水了。

水的流速类比于光速,自来水厂类比于光源恒星,你类比于望远镜。

比如太阳在此时此刻刚刚离开光球层表面的光线需要经过八分二十秒才会到达地球这里,才会被我们看见,这样太阳的实时状态就一直与地球这里有一个八分钟多的延迟。

望远镜接收的光线可能在宇宙中已经漂泊了数亿年甚至134亿年,哈勃不是曾经观测到距离地球134亿光年外的GN-z11星系吗,这个134亿光年就是光行距离,是指光线在宇宙中漂泊了134亿年,也就是说我们看到的是它在宇宙诞生之后第4亿年时候的景象。

这不是所谓的“眼光速度”的问题,眼光没有速度,只是光线在宇宙中飞经过了我们这里,恰好被我们捕捉到罢了。

个人的浅见,欢迎大家评论哟!!!


科幻船坞


望远镜观测天体和我们肉眼看星星是一样的道理,只是因为我们接受到了来自远方的光子,从而成像。并非是我们的眼睛或者是望远镜发出光线去看几百万光年远外的天体。

仙女座星系距离我们254万光年,是肉眼可见的最远的天体之一了。它和银河系同属于本星系群,天文学家发现它正以每秒300公里度朝向我们运动,大约会在40亿年后与银河系碰撞融合变成椭圆星系。


我们能看到仙女座星系是因为它发出的光飞行了254万年来到了地球,无论我们的望远镜是否去观测它,它都在一直的发光,地球上也一直可以接收到它的光子。当望远镜观测它的时候,它254万年前发出的光就在那里,望远镜接收到就是看到了它254万年前的样子。哈伯太空望远镜的继任者韦伯太空望远镜将会有更先进的观测技术,更大口径的主镜片,到时候几乎可以观测到宇宙的“婴儿”时期。



科学黑洞


首先表达我的观点,那就是,超过一定范围的观测结果我是绝对不会相信的,当然,光子从很遥远的地方经过一个极度复杂的路径来到观测点的可能我不排除,但是这个路径的复杂程度绝对会让全世界科学家大脑联合起来都觉得无解,所以就算我们看到了什么,那也是一个完全不确定的结果,只能说确实有存在了,但是至于说到底在什么位置从什么时候出发的,这个是不可能分析出来的,说有说分析出来的都是大骗子,欺骗不懂光子量子物理的人的


芳远1


能看到百万光年处的天体是因为那些光已经照射到了望远镜这边。

光(或射线)到了,才能看(探测)的到。光射线最大是光速,我们看到的是8分钟前的太阳,434年前的北极星,星系团MACS J1149+2223里有一颗已探测到的距离太阳系90亿光年的超新星,就是说我们看(探测)到了它90亿年前的样子。

当然了,也可能早就死了。如果我们想看它现在2019年的样子,只需要等到公历9000002019年就可以。但超新星没有这么长的寿命应该早就变成黑洞了。如果那天看不到它了,它就是死掉了。比如明天检测不到它了,就说明它的射线刚到太阳系,它就挂了。

20年前没有光污染和环境污染,夜里能看到满天的繁星,也能明显的看到银河。头顶上都是几万几十万年前的历史痕迹。

光速是目前已知的物质能达到的最快速度,注意有强调物质两个字,因为空间膨胀的速度是超光速的。也就是说宇宙中信息传递的最快速度是光速。


落长歌


看到的是几百万光年外,几百万年前的景象。人类看不到空间的尽头,但是能看到时间的尽头。


即使是太阳,我们只能看到8分钟之前的太阳,现在的太阳要等8分钟之后才能看到。与其说我们观测宇宙,不如说是观测时间。放眼望去,是一百年前的景象,一万年前的景象,一亿年前的景象,直到宇宙出现第一个发光体的时候。

最远的距离,不在宇宙边缘,也不是天文望远镜不够好,而是电磁波穷其一生所能走过的距离


飞鱼科普


天文望远镜看到的,不是现在的天体,而是几百万年以前的天体状态吧?


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