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十五亿光年是距离还是时间?
距离,时间,宇宙十五亿光年是距离还是时间?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
光速每秒钟准确值为299792458米,约30万公里,一光年就是光在一个儒略年(365.25天)行进的距离,准确值为9460730472580.8公里,约9.46万亿公里。
有了光年这个标尺,测量天体距离时就简洁多了。10光年就是94.6万亿公里,100亿光年就是946亿亿亿公里,但只要用10和100来表述就行了。
这就是光年在宇宙中大尺度距离单位的意义。那为什么光年又与时间概念脱离不了关系呢?
这是因为我们人类眼睛看到包括天体在内的所有物质,都是通过光或者光的反射而获得的,没有光(包括不可见光),人类眼睛或者探测仪器(射电望远镜)就看不到任何东西。
而光传递到我们眼中的速度就是光速,当这些光传到我们眼中时,我们才能够看到这些物质的存在。
因此人眼看到的东西永远都是“过去时”,就是不是“现在”的“即时”影像,而是已经过去了的影像。
只不过我们平时看到的物体距离我们太近,所以感觉不到这种时间的延滞现象。
比如我们看1米远的物体,那个影像永远都是1/299792458秒前的影像,约三亿分之一秒前的物体。那么1公里远的物体,我们看到的影像永远是三十万分之一秒前的样子,10公里的物体就是三万分之一秒前得样子。
所以我们看到的所有人,都是之前的样子。由于光速与人眼这种奇异交互特性,就有了许多的科幻想象出现,比如超光速可以回到过去,预知和改变未来等等。但可惜的是根据爱因斯坦相对论,这个世界不会存在超光速的物体。
日常生活观察极短时间延滞似乎没有多大意义,因为人眼分辨时间误差只能达到0.2秒的速度,所以在我们一般日常生活视野中,时间的延滞基本都可以忽略不计。
但对于太空天体就不一样了,这些天体动辄以光年计,即使在太阳系里也以光时计,我们看到的影像就有较大的时间差了。
比如我们看到的太阳是8分多钟前的样子,如果太阳出现变化,天文台要8分多钟后才能够看到;我们晚上看到的木星是约40多分钟前的样子等。
距离我们1光年,这个传递到我们眼睛中的影像永远时1年前的样子,它现在真实的样子如何,就要1年后才能看到;以此类推,10光年距离我们看到的就是10年前的样子,1亿光年或者100亿光年的天体,就是1亿年前或者100亿年前的样子,要知道它们现在的真实样子,就得等与距离光年相同的时间才能传到我们视网膜。
电波和引力波的速度与光速相同,所以我们发射的无线电波,或者某个天体碰撞爆炸事件发出的引力波,都要与光年距离相同的时间才能够传递到。
这就是光的奇妙特性,所以时空通讯过去常说,光的性质和光速是现代物理学基础的基础,如果光或者光速理论是错误的,整个物理学甚至科学大厦都要倾倒,科学理论就必须重建。
现在明白了吧?光速(光年)既是一个大尺度距离标杆,又与时间概念紧密相连。题目所说15亿光年就是距离我们约142万亿亿公里,我们现在看到的这个天体是15亿年前的样子。
就是这样,欢迎点评。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
光年是长度单位,1光年表示光在真空中行进1年的距离,大约是9.46万亿公里。因此,15亿光年表示的距离,而非时间。不久前,天文学家接收到一个重复的快速射电暴FRB 180814.J0422+73,其宿主星系被认为位于15亿光年之外。
不过,光年在某种程度上又能反映出时间的信息。我们接收到来自于15亿光年外的无线电信号,这表明该无线电信号在太空中传播了15亿年才到达地球,所以我们接收到的是15亿年前的无线电信号。
需要注意的是,这个快速射电暴的宿主星系并非真的距离地球15亿光年,我们所说的15亿光年只是无线电波的传播距离。15亿年前的无线电信号源距离地球肯定是小于15亿光年,因为宇宙在膨胀,使得信号源和地球之间的距离变得越来越远,所以信号最终经过了15亿年的时间才到达地球。
根据计算可知,这个快速射电暴的宿主星系在15亿年前距离地球14.2亿光年。15亿年过去了,该信号源随着宇宙膨胀进一步远离我们,它现在离地球大约15.9亿光年。也就是说,在过去15亿年里,由于空间膨胀,使得它退行了1.7亿光年。
这也意味着该星系在过去的某段时间与地球的距离刚好为15亿光年,但在当年发出信号时以及现在与地球的距离都不是15亿光年,我们所说的15亿光年表示光行距离,即无线电波在太空中的行进距离。
回答于 2019-09-11 08:43:50
十五亿光年是距离,光年是天文学上的距离单位,指得是光一年中飞行的距离。15亿光年自然指得是光飞行15亿年的距离。
一年按照365天,光速为299,792,458m/s,一光年大约是94605亿公里。
前两天的新闻位于加拿大的射电望远镜在最近两个月的时间内接收到了13个快速射电暴,快速射电暴指得是持续时间特别短释放能量特别高的无线电波爆发。
在这13个快速射电暴中有一个比较受人关注,它是重复性的,接连爆发了6次。给人的感觉就像是在发射信号。这也是引起广泛关注的原因,认为这个重复性的快速射电暴是由外星人发射给我们的,它的源头就在15亿光年之外。科学家的观点认为这很像是高磁性的脉冲星释放。
可能是受到霍金大大或者大刘《三体》的影响,好多人叫科学家不要回复信号。其实我们要知道的是,人类目前好像并不具备这样的能力去发射快速射电暴。要知道它的能量大约是太阳一天中释放的能量,并且即使回复信号也要15亿年之后才能到达那里,不客气的说15亿年人类文明是否存在还很难说。
15亿光年对于人类来说就是天文数字,目前人类的科技对于一光年都是难以达到的。现在距离地秋最远的人造物体就是旅行者一号了,距离我们大约220亿光年,大约是19光时。如果按照旅行者一号现在的速度17公里/秒继续航行下去,大约需要17600年才能飞满一光年。
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