人們每天跟隨太陽的軌跡,,日出而作,,日落而息,發(fā)揮自己的聰明才智建設了如此輝煌的人類科技文化,。 縱觀歷史,,人類從未如此深刻的改變著自己生存的環(huán)境。但是,,即便以如此高的技術水平,,相對于宇宙來說,我們?nèi)匀皇敲煨〉?,這種渺小體現(xiàn)最明顯的地方就是對宇宙的認知,。 眾所周知,人類觀測宇宙的方法一直以來都是通過光學,,也就是研究遠方星系發(fā)出的光線(包括微波,、X射線、可見光等各種波段),,近年來,,科學家又發(fā)展出了中微子和引力波等新的觀測方法,但它們均不能超光速傳播,。 所以,,可以認為,,人類觀測宇宙的所有媒介(光、中微子,、引力波等)均以光速或低于光速傳播,。 但是,宇宙又恰恰如此浩渺,,以至于在宇宙中,,測量距離的基本單位竟是光年,,就是光走一年的距離,要知道光的速度為299792458 m/s,,大約30萬km/s,,也就是每秒30萬千米,它走一年距離是多遠呢,?是大約九萬四千六百億公里,! 看上面的圖,,這是地球,光從地球一側直線傳播到另一側,,大約需要0.04秒,,看起來還是很快的。 但是,視線擴大到太陽系,,光的速度就開始顯得慢了,從太陽傳播到地球需要8.3分鐘,,從柯伊伯帶軌道的一側傳播到另一側,,也就是說光線橫穿太陽系需要10小時。 我們繼續(xù)擴大視野,,光線穿越銀河系大約需要10萬年,,穿越可觀測宇宙大約930億年。 也就是說,我們看月亮,,那是1.3秒以前的月亮,;我們看到的太陽,那是8分鐘前的太陽,,根據(jù)相對論,,甚至它的引力都是8分鐘前的引力;我們觀測銀河系另一端的恒星,,我們看到的是10萬年前的恒星,;我們觀測可觀測宇宙邊緣的星系,那是138億年前的星系(為什么不是460億年,?因為宇宙在膨脹,,138億年前發(fā)出光線的星系已經(jīng)被宇宙膨脹到距我們460億光年的地方了,。) 可觀測宇宙
也就是說,,我們認為我們觀測了宇宙,,但我們實際觀測到的東西都是過去的,甚至包括你我,,要知道,,你見到1500米以外的東西,同樣是5微秒之前的存在,。即使現(xiàn)在,,我們距離不過一米,可我見到的也是3納秒以前的你,,光線給了我們感知宇宙的力量,,但也蒙蔽了宇宙的真相。如果我們繼續(xù)思考,,將同樣令人震驚,! 思考一:我們無法確切知道宇宙此時到底是什么狀態(tài),。因為光線的延遲,我們觀測到的所有東西都是過去的,,所以到底宇宙此時是個什么狀態(tài),,我們無法確切知道,也就是說,,如果此時太陽發(fā)生了爆炸,,我們要在8分鐘后才能知道,如果此時宇宙邊緣發(fā)生了收縮,,我們可能要等百億年才能知道,。 宇宙大爆炸理論 思考二:以當前宇宙觀測建立的宇宙學能不能真正反映宇宙的本質,?由前面的討論我們知道,,當前的宇宙觀測其實都是研究過去的宇宙,那么這些數(shù)據(jù)也許能夠推測當前的宇宙狀態(tài),,但能不能真正反映此刻的宇宙狀態(tài)尚不得而知,。 思考三:哈勃定律是否考慮了光線傳播延遲的問題,?1929年,哈勃通過觀測星系紅移,,發(fā)現(xiàn)河外星系視向退行速度v與距離d成正比,,即距離越遠,視向速度越大,,這也被稱為哈勃定律,。根據(jù)哈勃定律,距離我們越遠的地方,,星系退行速度越快,。而這也是大爆炸理論的重要證據(jù)。但是如果我們反過來想,,越遠的地方,,星系紅移越大,遠離我們越快,,但它們也越古老,越近的地方,,星系紅移較小,,遠離我們相對較慢,而它們也更接近此刻的狀態(tài),,既然越遠的地方我們觀測到的宇宙越古老,,那是不是可以認為,越古老的宇宙膨脹速度越快,,越接近現(xiàn)代的宇宙膨脹速度越慢,?宇宙難道在逐漸停止膨脹? 思考四:外星智慧生命是否已經(jīng)存在,而我們無法得知,?既然,,我們的觀測結果反應不了此刻的宇宙狀態(tài),,那么是否有可能宇宙此時已經(jīng)存在外星人了,只是因為光線的蒙蔽而彼此無法發(fā)現(xiàn)對方,,要知道銀河系兩側光線傳播還需要10萬年,,更不用說其他星系,這又是否可以解釋“費米悖論”,。 那么,,針對這個問題,大家有什么看法呢,?歡迎文明留言交流,! |
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