宇宙的星星非常遥远,为什么我们的肉眼不到一秒就可以看到几十亿光年之外的星星?

魅力新万州


星星的光并不是你抬头望向天空,它才从星星那里出发。

这是一个有趣的逻辑问题,没搞清楚机制有些时候确实很懵。

几十亿光年之外的恒星,实际上肉眼是根本不可能看到的,我们看到的恒星基本都集中在以我们为中心的1000光年之内,这只是银河系的一小部分。

我们的银河系直径不过10万光年,十几亿光年,都不在只有一亿光年直径的本超星系团——室女座超星系团了,所以是不可能用肉眼看到的。

但用肉眼看和用望远镜看对本题的讨论完全没影响,反正最终那里的光也是通过望远镜进入眼睛的。

实际上,你用望远镜看几十亿光年之外几十亿年前已经存在的恒星,瞬间就能看见,确实一秒都不到。

为什么?这只是一个逻辑问题,答案本文开头我就说了,那里星星辐射的光子早已经一直辐射到了地球,你没看到它是因为你没看它,你看它了,它早已到达地球的光子瞬间就能刺激你的视网膜。


而且那不到一秒的时间,是花在你视网膜信号传到大脑的你反应的时间,不是它的光传到你眼睛里的时间。


挡不住的熵增


肉眼可以看到几十亿光年之外的星星?不能吧,肉眼可没有这么厉害,如果肉眼都有这么厉害的话,那还要望远镜干什么?

首先,我们看到的星星,大多数的确是距离我们很遥远,但是这个遥远的距离,最多也就是几百万光年,更远的星星,肉眼是看不见的,只能借助于天文望远镜,天文望远镜有传统的光学望远镜以及射电望远镜,目前世界上最先进的望远镜,最远可以看到138亿光年之外的星系,138亿光年也是可视宇宙范围。

晴朗的夜空中,如果你抬眼望去,可以看见很多的星星,星星看似数不清实际上你能看到的星星是有限的,你能看到的星星,也只是银河系所有星星中的很小一部分而已,换言之,银河系之外的星星你一般是看不见的,当然了,你可以看见一些河外星系,只是看起来不太清楚而已,你也可以看到超新星爆炸,这也可以视为星星,只不过这种星星是短暂存在的而已。

所以综合来说,夜空中的星星,绝大多数都是银河系之内的,而星星绝大多数都是发光发热的恒星,恒星跟地球的距离那就是以光年计数了,距离地球最近的恒星是4.22光年之外的比邻星。实际上肉眼可见的星星是一个比较模糊的概念,因为每一个人的视力有所不同,而能否看到某一个星星还得看大气污染情况怎么样,光污染情况怎么样。一般认为,我们肉眼能够看见的最远的星星,就是距离银河系254万光年的仙女座星系。

我们为什么可以看见这么远的星星呢?而且前提还是一秒钟不到就可以看见,而不是花了多久多久的时间。这其实是知识盲区,一些人认为我们能否看到某个物体,源于我们的眼睛可以看多远,实际上不是这样的,我们能够看到星星,是因为星星发出的光传到了我们的眼睛里面被我们的眼睛所感知,这是一个被动接收的过程,而不是由人眼主动发射光线然后再接收反射光线。

所以说,我们能看到星星,是因为距离我们遥远的星星,在很久以前就发出了光,然后经过了很多年时间的传递,这个光才最终传播到了我们的眼睛中,对于我们来说,看物体是不需要时间的,如果距离地球几十光年之外有一个刚刚诞生出来的恒星,那么不论这个恒星发出的光线有多么强烈,你都是看不见的,哪怕用最先进的望远镜也看不见,因为它发出的光还没有传播到地球上来呢。


镜像宇宙


肉眼看到的是过去的星星,而不是现在的星星。

让我们用观看体育比赛为例。

图示:观看地球上的比赛与观看月球上的比赛,存在着时延。


在现场观看体育比赛,赛场上发生的事情,能被你几乎同时看到。这是因为光速很快,赛场上短短的数十米距离,对光来说简直等于不存在一样,光走过几十米的距离,可以认为近乎没有花什么时间,时间为零。但随着你离赛场越来越远,比如赛场在月球上,我们在地球上通过电视看现场直播,那么当事情发生时,我们就无法及时地看到,因为从月球到地球,光需要走大约一秒钟的时间,这就意味着我们在地球上看月球上的比赛,所有事情都发生在一秒钟以前。

图示:我们无法即时遥控火星车,因为地球与火星之间太遥远了。


如果不用观看体育比赛为例,我们可以换一个例子,光通讯。

当我们和身处月球上的朋友用无线电聊天时,那么我们发出的信息,月球上的朋友需要等待一秒钟左右的时间才能接收到。随着距离越来越远,发送和接收信息的时间越来越长。比如,人类如果要在地球上遥控一辆在火星上漫步的火星车,那就将成为一个噩梦。因为信号在地球与火星之间往返需要的数小时之多,具体时间取决于地球和火星轨道的交错,有时候近一点有时候远一点,而地球和火星之间的光通讯延迟时间短的时候为4分钟,长的时候为24分钟。


图示:哈勃望远镜观察到最遥远的星星,距离地球大约50亿光年。它的光被引力透镜放大,因此才能被哈勃望远镜捕捉到。


实际上,光子就像信件,一封接一封地从星星上发出,我们接收到的是星星在遥远的过去发出的信件,至于正在发送的信件,那我们还需要等待几十亿年才能收到,如果发信的星星还在闪耀的话。当我们向宇宙深空中眺望的时候,我们正在眺望的是宇宙的过去。


最后,较一个真,肉眼看不到几十亿光年外的星星。

无论在南北半球,肉眼能看到的星星,通常都在银河系中,没有几十亿光年那么远。因为星光传播得越远,它也就越发的微弱,而我们的肉眼对过于微弱的光,是无法感知的。目前已知裸眼可见的最遥远的星星是腾蛇十二星(Rho Cassiopeiae),它位于仙后座是一颗黄特超巨星。距离地球11650光年之远,是我们能用肉眼看到的最远的星星。它的亮度为太阳亮度的35~65万倍,直径为太阳的450倍,是已知最明亮的恒星之一。让我再强调一次,我们看到的腾蛇十二星,是11650年前的样子,至于此时此刻它是否还存在,我们都无法完全确定。

图示:黄字标记的那颗星,就是人类肉眼可见最遥远的腾蛇十二星。



三思逍遥


首先,宇宙中的星星相对于我们人类而言确确实实是非常的遥远,但仅凭肉眼是很难看到几十亿光年之外的天体的。目前人类用肉眼能够看到的最远天体,大概是距离我们有二百多万光年的仙女座星系了吧,但这个距离和几十亿光年相比还是有很大的差距的。

仙女座星系,肉眼可见的最远天体,或者说星系。

至于为什么我们用肉眼不到一秒就可以看到很远很远的天体,这个其实也很简单,因为我们看到的,是这个天体的过去。换句话说,很久以前,这束光就已经发出来了。经过很长的时间才到达地球,正好在你抬头的一瞬间进入了你的眼球。

很多人会有一个误解,认为某个天体距离我们有多少光年远,那我们就需要看多长时间才可以看到它。但实际想一想就会发现这种说法其实根本站不住脚:月球距离我们大概38万公里,按理说月光过来需要一秒多,太阳距离我们大概1.5亿公里,太阳光过来更是需要八分多钟。但我们一抬头就可以看到太阳和月亮啊。其实道理很简单,我们看到的,是一秒多之前的月球,是八分多钟之前的太阳。这束光早在你还未抬头的时候就已经在来的路上了。

说到这儿相信大家就了解了吧。其实我们看到的遥远恒星都是它们的过去。距离越远,星光就越古老。

还有一个有意思的现象。宇宙诞生至今已经有138亿年多了,因此目前我们能够看到的都是光线走了138亿年范围以内的天体,这个范围以外的我们是无法看到的。当然了由于空间本身在膨胀,这个观测半径要大于138亿光年。怎么样?有没有觉得很有意思?

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张家小智儿


首先,我们抬头看见的并不是几十亿光年远的星星,大多数我们看见的星星距离我们也就几百光年

多数我们肉眼可见的星星都是在银河系内的,而银河系的直径也才十万光年多,连上千万光年都没有。所以我们看见的多数星星都是距离我们较近的,比如北极星,距离我们也才400多光年。像题主所述的几十亿光年之外的星星,我们根本就看不见它们。因为它们距离我们实在太远了,光线传播到地球上面时已经衰减的不成样子了。除非是借用哈勃望远镜,肉眼根本无法分辨。

我们所看到的星星,都是过去的星星。现在星星发出的星光,还没有到达地球

我们看到的宇宙星空,都是过去的。这些距离我们几十上百光年的星星(恒星),它们发出的星光需要经历几十到上百光年才能够达到地球。比如北极星,距离我们432光年,则我们看到的就是它们432年前的样子。而它们现在的样子,则需要我们再等上432年才可以看到。

因此,并不是我们一秒钟就可以看到整个宇宙星空,而是宇宙星空中的星光刚好到了地球,让我们看见了而已。即便它们现在已经消失,我们也会延迟好多年才知道。就像太阳的光线需要8分钟到达地球,则太阳消失后8分钟地球才会陷入一片黑暗。


科学探秘频道


好吧,这个问题确实要解释一下,其实这里有个理解的误区,我们都知道天上有很多的星星,但这些星星离我们其实非常的远,近的可能只有几亿公里,远的则可能有数万光年以上,那么为什么我们夜晚抬头的时候,一瞬间就能看见这些星星呢?

有的同学可能会认为,这是一种超光速的现象,但实际上这是不对的,我打个比方好了,比如说我们人的眼睛为什么能看见各种东西呢,答案是要有光,有光的存在人类才能看清楚一切,否则整个世界都是黑的,人类都会变成睁眼瞎,伸手不见五指。

所以远方的星星之所以会被人类看见,不是因为人类有啥特异功能啥的,而是因为那个星星发出的光,抵达到了地球,然后被人类的眼睛捕捉之后,人类就看见这颗星星了,但一般来说,我们看到的星星都是在银河系以内的,银河系以外的,人类基本是不可见。

然后这就引出了一个科学知识,光速虽然非常非常的快,但传播的时候也需要时间,考虑到天上的星星,离我们非常非常的远,所以我们看到的星星,都是过去的星星,至于具体是什么时间,要看这颗星星离我们有多远,例如天狼星离我们有8.6光年,所以我们看到的就是8.6年之前的天狼星。

所以有人曾说,我们人类看到的宇宙,都来源于过去,这句话确实是有道理的,毕竟光需要时间传播,但正是因为如此,科学家们才费劲了脑袋,想要制造出更好的科学仪器,他们希望能捕捉到更古老的光,这样就能看见宇宙过去的样子。

另外还有一点,就是人类能不能看见某颗星星,和这颗星星的亮度也有关系,六等星是人类能够识别星星的极限,再多人类六无法分辨了,像是七等星,八等星人类是看不见的,那么人类把星星亮度的等级,称之为视星等。

最后我再总结一下,人类之所以可以看见远方的星星,不是因为人类有千里眼,更不是眼睛识别的速度超过光速,而是因为那些星星发出的光抵达到了地球,被人类的眼睛捕捉到了,所以这个问题的答案就是这样,你们应该懂了吧......


科学薛定谔的猫


答:那是因为,光的传播是有速度的!我们看到的星星,是以前的样子,是很久以前发出来的光线!


光速是299792458m/s,一般说30万km/s。

对于那些遥远的星星,比如距离我们5000光年,那么我们在地球上,观察到这颗星星发出来的光线,其实是这颗星星5000年前发出的光,经过了5000年才传播到地球,然后被我们看到!



所以,我们仰望星空,看到的光线都是很久以前发出来的。具体是多少,需要我们根据地球和该星星的距离来判断。


至于测量星星的距离,办法很多,最常见的三角视差法:

三角视差法:利用地球公转轨道位置,在不同的地方角度会有区别,从而得到星星的距离。不过该办法只能适用于100光年内的星星,太远了角度已经无法区分,需要用其他方法。



对于非常遥远的恒星或星系,需要借助天文望远镜,才能进行观测。


比如著名的哈勃空间望远镜,就能观测到远在百亿光年外的星系,不过我们看到的,是该星系百亿年前的样子!





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艾伯史密斯


很多人总提这个问题,甚至有人认为人一眼可以看到百亿光年,超了多少倍光速啊。这个认识是完全错误的。人眼视网膜捕捉光芒不是主动出击,而是被动接受。

光速每秒钟30万公里的速度不是人眼的速度,而是远距离的光源以每秒中30万公里的速度向我们视网膜“飞过来”。

人的眼睛之所以能够“看”到,是因为视网膜对光的敏感度,是各种物体发光或者反射光到人的视网膜上。

视网膜上的感光细胞受到光线的刺激,产生冲动,由视觉神经传到大脑形成了视觉。这里面有着复杂的机制,属于专业领域范畴,在此就不深入讨论了。

反正时空通讯要纠正的就是所谓“为什么我们的肉眼不到一秒就可以看到几十亿光年之外的星星”之类的谬误。

人类肉眼的感光有一定范围,在银河系有恒星2000-4000亿颗,人的肉眼只能看到6000多颗。

这6000多颗恒星并不是完全根据远近可不可以看到,更重要的是星体的大小和亮度来确定。

比如行星很小,而且不自主发光,是反射恒星的光芒,所以只有太阳系的行星才能看到一部份,其中最亮的是金星、木星,当然月亮是距离地球最近的天体,看的最大最清楚了。

人类肉眼看到的星空绝大多数都是恒星,可观测到的最远恒星是海山二,距离我们7500光年。

肉眼还可以看到距离我们254万光年的仙女座星系,因为它很大,有10000亿颗恒星。

还有一些超新星爆发,能量巨大,发出的光芒是太阳的几千亿倍,所以人类肉眼有时候能够看到几十亿光年远的超新星爆发。

人类目前用太空望远镜和引力透镜效应可以看到130多亿光年远的星系和恒星了。

这些设备和效应看到更遥远的星光,也不是提高了眼睛的速度,而是把遥远已经到达我们眼前的微弱星光发大,才使人眼能看到。

这些距离遥远的星系或者恒星,人类之所以能够看到,是因为它们发出的光已经走了这些年,到达了人的眼睛里。

这些星体的光线走了几十年几百年几百万年几亿年几十上百亿年被我们的视网膜所捕捉,我们看到的只是光线出发时的样子,而不是现在它们的样子。

几十亿光年之外的星体,我们看到的就是几十亿年前的样子。至于现在是什么样子或者还在不在,我们并不知道。

这就是时空通讯对这个问题的理解和回答,欢迎点评讨论发表高见。感谢支持关注和理解。


时空通讯


按照广义相对论的假设以及历史上很有权威性的实验,宇宙中的速度以光速为最快,而且光速在任何情况下都不变。也就是说,恒星发出的光,是以有限速度光速行进的。

如果一颗恒星距离地球10光年,那么它发出向地球的方向传播的光,将在宇宙中行进10年才能到达地球,也就是说我们将看到它10年前发出的光。

这是一件很有趣的事,我们看到的星光,都是古老的星光。那些距离我们50亿光年的星系,我们如今看到的它们,乃是太阳诞生时它们的模样,仿佛一场时间之旅。冬季星空最光彩夺目的星座猎户座,拥有一颗距离地球约640光年的红巨星“参宿四”,近年来天文学家发现,参宿四出现进入演化晚期的光变特征,意味着它将要发生坍缩与膨胀,然后爆发形成中子星甚至黑洞。然而由于它距离我们640光年,所以我们近年来看到的是640年前的参宿四,也就是清朝初期。所以我们无法准确预知参宿四现在是不是已经爆发了,如今的模样要等到640年后才能得知。

所以说,我们肉眼不到一秒就看到的星星,不管它有多远或多近,都不是它现在的样子,而是它过去发出的光在现在到达了人眼,因此在任何时候,我们都可以一眼看到远在几十亿光年的星星,只不过我们看到的不是现在的它们,而是几十亿年前的它们!毕竟我们看到的就是过去,理论上都是过去发生的事。


川陀太空问答


每当夜晚我们仰望天空的时候就会看到满天的繁星,这些星星里边一部分是不会自行发光由于反射了恒星光线的行星,一部分则是会自行发光的恒星。这时候有人可能会问太阳不也是恒星吗?天上这些星星跟太阳比起来显得光亮度那么暗,体积也那么小。这是怎么回事呢?其实原因很简单就是因为它们距离我们同太阳距离我们相比不知道要远了多少倍,可能是十几亿光年,也可能是几十亿光年!那么既然这些星星距离我们如此遥远我们是如何做到抬头就能看到它们的呢?难道是我们人类都拥有千里眼或者是什么其他的超能力吗?其实并没有……



我们知道光速虽然快但也是有一个值的(300000km/s)。而光年作为长度单位描述的就是光在一年中所传播的距离(约等于94605亿千米),当然天上的星星其实不是我们去抬头观察它,他才发出光。实际上不管我们去不去观察它,它都在发光。从它形成恒星那天起就开始了,或许已经持续了十几亿年、几十亿年或者更久。而我们抬头就能看到这些星星的原因就是我们其实看到的是它们几十亿年前发出的光(根据这颗“星星”到我们的距离而定,相距我们多少亿光年那就说明是多少亿年前发出的光)。也有些星星虽然我们看到了它,但它可能早已经消亡了,我们看到的只是



它“生前”发出的光还在继续传播着罢了。如果时机巧合的话我们有可能在仰望天空时出现前一秒还看到哪里有颗星星而后一秒它就消失不见了,那么这种情况可能是你刚好看到了一颗恒星生前留下的最后一道光。

所以天上的星星即使我们不去观察它,它的光芒依然每时每刻从我们的身边流走;当我们去观察它时,我们在视网膜成像传给大脑在被我们看到的也只不过是这颗星星过去很久发出的光而已,在夜晚我们虽然每时每刻都能看到它们,但“它们”呈现给我们的却永远是过去罢了。


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