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人类是如何观测到几百亿光年之外的宇宙的？

宇宙,光子,光速人类是如何观测到几百亿光年之外的宇宙的？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

人类是如何观测到几百亿光年之外的宇宙的？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

与一些人想象的不同，光子从某个天体（比如恒星）上发出之后，并不需要光源来维持。也就是说，除非有物质阻挡吸收了光子，否则即使发光的恒星突然消失了，已经出发了的光子也不会无缘无故停下来或者消失掉的。

宇宙当中的很多地方都是非常空旷、稀薄的，光子在那里可以畅行无阻。有一些像巨大的云团一样的气体和尘埃物质，可以阻挡和吸收某些频率的光子，但是一般无法阻挡全部频率的。如果我们使用不同波段的光，从长波的射电到高频的X射线、伽马射线，就可以得到发光天体的信息。

这样一来，我们现在面临的主要问题是发光天体离我们越远，到达我们的光子数就越少。要想增加接收的光子数，一个办法是增大望远镜的通光口径，让更大面积上的光子进来，另一个办法是增加曝光时间，让前后更多的光子进来。

所以天文学家会修建30米口径的光学望远镜（将建在美国夏威夷）和500米口径的射电望远镜（位于我国贵州），并且使用多达100小时的曝光时间来获取暗弱天体的信息。

几亿光年的距离，对人类来说是非常巨大的，对宇宙来说，其实算不上什么，这个距离上的天体红移大概百分之几的样子，宇宙膨胀的影响都不是很明显。我们现在可以通过大口径望远镜长时间曝光，来得到几亿光年外的天体（比如星系、星系团、超星系团）图像甚至光谱。

宇宙浩瀚无垠，个人水平有限。如有疏漏，请多指教。

回答于 2019-09-11 08:43:50

人类是观察不到几百亿光年之外的事物的，所以讨论用什么方法观测几百亿光年之外的宇宙，没有任何意义。

根据宇宙膨胀的原理，地球与宇宙的边缘互相离开的速度大大大于光速。这就决定了宇宙最远处的物体发出来的光，永远到不了地球。人们能观察事物，是光射入眼睛成像的结果。光都不能到达地球，如何观测？

原来本人以为，相距再远，光经过长途跋涉，总有一天会来到地球，提出这个观点后，在评论区被批评质疑，通过网友的指点，我才明白，道理不是这样的!

比如说将光子比喻成一颗子弹，射出之后，如果人站着不动，或者迎着子弹跑去，距离再远，子弹终有一天会射到人的身上。但是，如果子弹以三十万公里每秒的速度射出，而人却以六十万公里每秒的速度后退，子弹就永远射不到人的身边，而且会相距越来越远!

宇宙膨胀的结果就是宇宙任何两点的距离都是在互相快速远离，光速小于膨胀的速度，永远追不上远去的目标。

这个道理，相信做科学研究的，很容易理解。如果宇宙膨胀理论成立，宇宙最远处就会在人类的视界之外，无法观测。

回答于 2019-09-11 08:43:50

你这问题就是在质问宇宙大爆炸理论和相对论的光速极限理论。

按照宇宙大爆炸理论说法，宇宙诞生于一个奇点的大爆炸；不知什么时候的宇宙所有质量，全“浓缩”在一个没体积、时间的一个无限小奇点上，然后，这个奇点不知什么时刻、什么地点、因为什么，“三不知”爆炸了，然后就开始一路膨胀，超光速膨胀至今；据此“说”说，宇宙诞生在137点几亿年，也就是说，宇宙膨胀了137.几亿年，膨胀的时空直径是920亿光年。前些时候天文学家宣称，他们“看”到了132亿光年外的星星了，现在是不是看到200亿光年外的星星，这就不得而知了，反正天文学家不是真看到那么远的星星，都是用钱拉德(钱德拉)射电望远镜“看”到的，真正光学图像，只有哈勃望远镜看到，可能上千万光年的星星的光学图像都没有。千万光年以上距离的星星的光学图像，全部是利用“射线”数据艺术“加工”，“想象”出来的！

现在人们主要就是质疑，这个宇宙膨胀这么快，比光速还快，那“刚膨胀出的”宇宙时空，人类还能观测到吗？即人们始终认为光速级运动的光源(如超光速时空膨胀中的星球)，向背离光源运动方向发射光子，人们永远也接收不到光子，也就是，超光速时空膨胀中的星球应该永远也不会被我们看到。

实际上，相对论告诉我们，光不参与参照系速度叠加，或说物质间相互作用信息，从来不会被信源(参照系)“拖累”而减速。因此，无论时空膨胀速度多快，其中的星球发出的信息(光子)仍然以光速向着我们发送过来，不会因为星球以光速“背离”我们而收不到其存在信息。

现在人类还只能看到130几亿光年远的星球，而且，只能是X射线、伽玛射线，“线观”到，“光”看到目前还没可能。未来量子信息技术，如果取得重大突破，望远镜灵敏度到“海森堡”极限，可能我们才有可能通过量子“重现”遥远星球图像，而不是“艺术图像”。

回答于 2019-09-11 08:43:50

谢邀！目前人类能实测到的最远天体应该在百亿光年左右，没有达到几百亿光年之外！目前主要使用太空望远镜进行超远距离的天文观测。实质上，也就是用望远镜聚焦遥远天体照射到地球附近的光并记录下来。

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