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为什么哈勃望远镜能望到好多亿光年距离,为什么不知道哪个天体有外星人?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
为什么哈勃望远镜能望到好多亿光年距离,为什么不知道哪个天体有外星人?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题我们用最普通的常识来讨论一下。
看到的东西并不等于看清楚了的东西,看到的大东西并不等于看到了小东西。
比如,你看到了脚下的一只蚂蚁,并不等于看到了别人脚下的一只蚂蚁;你看到了1公里远的一棵树,你能看清那棵树有多少根树枝吗?更别说一根树枝上有多少树叶、一片树叶上有几根叶脉了。
在太阳系我们还可以这样比喻,因为太阳系的行星与行星之间距离,与宇宙恒星之间距离完全不是一个数量级。
比如我们相隔最远的行星海王星,距离地球也不过30个天文单位,即约45亿公里。
海王星是一个直径49532千米的球,与和我们距离的比例为90000分之一,也就是说在地球上看海王星,就如同我们看一个90千米外1米直径的球,也差不多从3千米看一枚3.3公分直径的硬币,即使用最大的望远镜也难以看清细节。
如果用光年做单位,则只有2102分之一光年。所以在太阳系天体距离单位一般用天文单位(1天文单位约1.5亿公里),而不用光年。
而距离我们最近的恒星则有4.22光年,就是比邻星,我们地球上看比邻星,相当于在5000千米外看一枚1元的硬币,银河系恒星平均距离相当于相隔1000公里的两枚硬币。
尽管由于恒星大小不同,这枚硬币有可能是5角的或1元的,但岂能够看清细节呢?我们想象一下,距离我们1000公里挂着1枚1元的硬币,有什么望远镜能够看清楚呢?
这还是距离我们最近的恒星,如果距离我们上百光年的恒星,就如同观测月球上一枚硬币了。
而文明一般在行星上出现,而一颗行星则是这枚硬币上一粒灰尘。比如我们地球质量为太阳的0.000003,直径只是太阳的109分之一,体积只是太阳的130万分之一。
地球比起太阳来,不就像硬币上的一粒灰尘吗?
而如地球这样的人类文明,只是在这粒灰尘上做出来极小极小的改变,怎么能够发现呢?
说了这么多,既然远方的恒星这么小,人类怎么能够发现,并且还发现了几千个系外(太阳系外,后同)行星呢?
这是因为恒星会发光,我们看到的是恒星发出的光。
由于恒星距离我们太远,不管是肉眼还是望远镜,看到的恒星几乎都只是一个亮点。据我所知目前唯一能够看到恒星圆面(一个圆球)的只有参宿四,因为它太大,距离我们只有400光年,但直径是太阳的约1000倍。
而距离我们最近的恒星比邻星由于太小,直径只有太阳的1/7,亮度又低,所以人肉眼看不到,望远镜也只能看到一个红色的亮点。
现在人类观测到的系外行星几乎都不是“观”看到,而是“测”到。这个“测”主要是从行星对恒星的遮光现象和引力摄动得到的。
行星在恒星系里,虽然就像一粒灰尘,但它围绕着恒星公转,还是会对恒星发出的光有一定的影响;而且有行星存在,由于万有引力作用,恒星运行也会不同。
科学家们根据这些情况,就可以用现有理论通过计算机建模,知道这颗恒星有多大,距离恒星有多远。
目前寻找行星都只能在银河系里距离我们较近的恒星中寻找,虽然也发现了一些上万光年距离的行星,但还有很多距离我们比较近恒星的行星也还没有发现,如比邻星的一些行星还在陆续发现中。
有人又要问了,有的恒星距离我们几十亿光年,甚至上百亿光年,怎么还能够看到呢?
实际上,一般来说,发现银河系以外的恒星都是比较大的恒星,更多的河外天体是星系和黑洞等大型天体。
迄今为止发现最远的一颗恒星距离我们90多亿光年,这颗编号为LS1的透镜恒星昵称叫“伊卡洛斯(Icarus)”,是一颗宇宙形成初期的恒星。
我们有幸看到它,是因为太空中巨大星系团形成的引力透镜效应,把这颗恒星的形象放大了几千倍,才被哈勃望远镜捕捉到的。
引力透镜是爱因斯坦广义相对论的一个预言,现在已经被证实,在太空中广泛的存在。
现代科学能够通过各种望远镜观测来自宇宙可见和不可见的光,来了解广袤宇宙中的各种天体,并且根据光谱分析,得知这些天体的各种秘密。
比如知道远方的恒星有多大,什么成分组成。但要直接观察到文明还没有这个能力。
不能够直接观察到文明,并不等于不能够发现文明。只不过现在寻找远方恒星系统存不存在文明,只能找远远高于地球人类的文明,这种文明活动能够改变或者影响到恒星的变化,比如戴森球(宇宙二级文明的标度)现象等,才能够被人类所捕捉。
迄今为止,人类还没有发现地外文明活动的证据。
就是这样,欢迎讨论。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
答:望远镜的能力,在于能看得有多清楚,而不是看得有多远;如果说看得远的话,人眼还能看到254万光年外的仙女星系呢!
哈勃望远镜于1990年升空,在二十多年的时间里,哈勃望远镜经过多次维修和升级,大大扩展了人类认识宇宙的视野,还观测到100多亿光年外的天体。
对于望远镜的能力,大部分人会觉得“看得远”,才是衡量望远镜能力的标准,其实这是片面的,除了望得远,看得清才是望远镜最重要的衡量标准。
比如哈勃望远镜可以看到100亿光年外的天体,却看不清月球表面一块碎石的模样;人类肉眼可以看到254万光年外的仙女星系,但是却无法辨别500米外的一个人。
这和望远镜的角分辨率有关,越远的物体看起来越小,这就是远小近大的透视原理;当物体远到一定程度后,就无法分辨出物体的模样,如果物体的亮度足够高,物体看起来就是一个点光源。
在宇宙中,恒星是最主要的发光源,距离足够远后,望远镜只能看到星系,无法分辨出其中的恒星,也无法分辨出一颗地外行星的属性,更无法分辨出行星上是否有外星人。
就好比在完全漆黑的夜晚,我们可以看到1公里外点燃的一根蜡烛,但是你却看不到眼前1米处的一只蚂蚁;人类现在寻找外星人,就是遇到了这样的困境,因为宇宙中的天体距离,实在太遥远了。
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