
6500 万年前,一颗直径 10 公里的小行星砸向墨西哥湾,漫天火海吞吃了管辖地球1.6亿年的恐龙,那一刻,阳光照在火海、烟尘和恐龙身上,反射出的大量光子,莫得隐没,它们以光速飞向天地深处,一直飞到了今天。

这批带着恐龙消除画面的光子,现时刚好飞到了距离地球 6500 万光年的位置。如若你能在刹那间瞬移到那儿,刚好能接住这批光子,亲眼目击小行星撞地球、恐龙走向消除的全经过。
许多东谈主听完第一响应:这若何可能?看见东西未便是遽然的事吗?
大错特错!

咱们看见任何东西,靠的王人是光,而光的传播需要时分,这个全国上莫得 “及时看见”,咱们看到的总计画面,全是蔓延的历史影像。
你看眼前 1 米远的手机,看到的是它 3 亿分之一秒前的面貌,你看 38 万公里外的月亮,看到的是它 1.3 秒前的面貌,你看 1.5 亿公里外的太阳,看到的是它 8 分 20 秒前的面貌,如若太阳此刻遽然灭火,咱们要 8 分钟后才会发现天遽然黑了。

夜空中最亮的天狼星,距离 8.6 光年,你看到的是它 8.6 年前的模样,猎户座参宿四,距离 640 光年,你看到的是它明朝初年的面貌,它现时可能一经爆炸成超新星了,咱们要 600 多年后才能看见,少女座星系,距离 254 万光年,你看到的是它 254 万年前的面貌,其时候东谈主类祖宗还没走出非洲。
天文体家有一句名言:仰望星空,便是回望历史,咱们看得越远,看到的天地就越陈旧,哈勃千里镜拍到 135 亿光年外的星系,看到的是天地刚出生 3 亿年时的婴儿模样。

反过来想:别东谈主看咱们,亦然通常的有趣。
地球自己不发光,但它会反射太阳光,这些反射光佩带着地球名义的总计画面,一刻贬抑地向天地四面八方扩散,6500 万光年外的不雅察者,看到的当然便是 6500 万年前的地球,而 6500 万年前,刚好是白垩纪末期,恐龙消除的时刻。

是以表面上,只消你站在 6500 万光年外的正确位置,用豪阔宽广的千里镜瞄准地球,就能明晰看到:小行星划破天空、砸向墨西哥湾、滔天海啸席卷人人、丛林燃起大火、恐龙在烟尘中招架消除的齐全画面。
但爱因斯坦本东谈主亲手给这个实验判了死刑:你耐久不可能看见恐龙,因为你跑不外光你信吗?

许多东谈主以为,只消燃料豪阔、引擎够强,速率就能一直往上加,夙夜能高出光速,但这是典型的牛顿力学想维,放到高速全国实足不成立,相对论告诉咱们:物体速率越快,质地就会越大;速率越接近光速,质地增长就越夸张。
速率达到光速的 50%,质地增多 15%,速率达到光速的 90%,质地翻倍,速率达到光速的 99.99%,质地是静止时的 70 倍,当速率无限接近光速时,质地会变得无尽大。

想要鼓舞一个质地无尽大的物体连接加快,就需要无尽多的能量,而天地中不存在无尽多的能量,博亚体育app中国官方入口是以有质地的物体耐久够不上光速。
东谈主类现时最快的粒子加快器,能把质子加快到光速的 99.999999%,但耐久差临了那少量点。微不雅粒子尚且如斯,载东谈主飞船就更不可能了。

有东谈主会说:那我坐光速飞船飞畴昔行不行?
谜底是:不行。
你坐光速飞船飞往 6500 万光年外的位置,飞船上的你可能嗅觉时分变慢了,但从地球视角看,你飞畴昔需要整整 6500 万年,等你到达指标地,回头看地球,看到的是你开赴那一刻的地球,而不是恐龙时间的地球。

格外于你追着一部电影跑,你跑多久,电影就往前播多久,你耐久追不上畴昔的画面。
唯唯独种口头能追上:遽然移动,也便是超光速位移,你不需要飞行经过,径直在 0 秒内跳到 6500 万光年外,刚好赶上恐龙消除的光子抵达这里的遽然,才能看见那一幕。

但相对论里,超光速就意味着时分倒流,会激发多样时空悖论,比如祖父悖论,是以从物理律例上,这件事从根源上就被锁死了,爱因斯坦建议这个想想实验,不是为了教咱们若何看恐龙,而是为了评释注解光速不变和时空的实验:时分和空间是绑定的,距离有多远,时分就有多旧。
就算咱们抛开相对论,假定东谈主类掌抓了虫洞手艺,能遽然瞬移到 6500 万光年外,你依旧看不见恐龙消除的画面。

因为还有一个无法跨越的手艺限度:千里镜的分裂率。
凭据光学分裂率公式,想要在 6500 万光年外看清地球上 1 米大小的物体,千里镜的口径需要达到约 580 万公里。
580 万公里是什么观念?

地球直径才 1.27 万公里,这个千里镜的口径格外于 450 个地球比肩,如若只想看清恐龙这种十几米的大型生物,千里镜口径也得几十万公里,差未几能塞下半个木星,先不说能不可造出来,光是造千里镜的材料,就需要拆光好几颗行星。这一经不是工程问题,是闲雅等第的问题。
卡尔达肖夫闲雅等第里,东谈主类现时才 0.73 级,连母星动力王人用不解白。想要造出这种级别的千里镜,至少得是二级闲雅巅峰,能实足掌控恒星动力才行。

除了分裂率,还有更致命的问题:光子太少了。
地球反射的太阳光,自己强度就很弱。这些光子向天地扩散时,会按照距离的往常持续衰减。距离越远,单元面积能袭取到的光子就越少,到了 6500 万光年外,每往常公里可能只可袭取到几个来自地球的光子。想要靠这几个光子规复出恐龙的画面,简直不可能。

况且传播路上还有大量星际尘埃、星云、气体,会接纳、散射掉大部分光子,竟然能抵达 6500 万光年外的地球光子,万不存一。
咱们不雅测系新手星,看到的王人是它们几年、几十年、几亿年前的面貌。咱们耐久无法知谈远处星球 “现时” 是什么样,这便是天地的信息蔓延。

光从地球到月球再反射总结,需要 2.6 秒,如若有一面豪阔大的镜子放在月球,你用千里镜看镜子,就能看到 2.6 秒前的我方。但这只可看畴昔很短的时分,想要看几年前的我方,就得把镜子放到几光年外,那就更不现实了。
咱们商量天地演化、星系酿成、恒星死活,靠的便是这个旨趣。看得越远,就能看到越陈旧的天地博亚体育app中国官方入口,就能规复天地从出生到现时的齐全历史。不错说,总计这个词当代天文体,王人建立在 “光传播需要时分” 这个简单的律例上。