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太阳只有50亿年，我们为什么能看到100亿光年以外的天体？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

太阳只有50亿年，我们为什么能看到100亿光年以外的天体？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们的肉眼看不見遥远的天体，天文学家在研究宇宙时，要获得天体精确数据就必须借助仪器的帮助，著各天文学家开普勒告别了肉眼观天的历史。现在的望远镜口径大能收集更多天体辐射，分辨率高，是天文学家的千里眼，因此能不断探索宇宙的奥秘。

回答于 2019-09-11 08:43:50

首先，年和光年是不同的两个单位，光年是长度单位 ，一般被用于衡量天体间的时空距离，其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离，所以人类能够发现100亿光年外的天体和太阳多少年龄并没有任何关系。

人类是如何探测到100亿光年外的天体呢？我们的眼睛不过是一个光敏的器官。人的眼光没有“光”，只能接受光，因此根本没有速度可言，物体发出或反射的光进入我们的眼睛， 光线进入眼睛时，会经过晶状体（lens），晶状体类似于透镜，可以将光线聚焦在眼睛后部的视网膜（retina）上， 根据物体的远近，晶状体会调节自己的形状，确保光线能够聚焦在视网膜上。晶状体变厚时，焦距变小，所以更能弯曲光线，让我们能够看到更近的物体。类似的道理，晶状体变薄时，焦距变大，我们能够看到更远的物体。

然后视网膜感光细胞换能，将各种形式的刺激转为传入视神经纤维上的动作电位，感受器电位不是动作电位，而是去极化或超极化局部电位。视神经动作电位传入皮层视觉中枢从而产生视觉。

人眼睛看到的光有光源本身发出的光，也有在光线照耀下显形的物体，而且看到的大多数形象都是依靠反射光来获得的。比如一睁开眼看到的房间天花板，人群，猪猫狗鸡，远山和树木，汽车和火车等，都是反射阳光或灯光，人眼才能够看到的。

也正是因为如此，当太阳还在地平线以下时候，人们也可以看见它。因为当光从真空斜射入大气层，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。且越接近大气层底部，大气密度越大，不断折射（如下图实线）。但人的视觉中枢认为光始终沿直线传播，认为折射光线是它反向延长线上的太阳虚像发出的（如下图虚线），所以虚像比实际的太阳位置高，所以当太阳还在地平线以下时，我们观察到它的虚像在地平线以上

所以我们之所以能够看到100亿光年之外的天体，其实也是因为看到它发出的光，光走过了100多亿年的时间，出现在我们的眼前，而且有很多天体实际上并不发光，我们之所以能看到它们，是因为我们看到的实际上是这个物体反射的光。

同样，我们看到的月球，是大约1秒钟以前的月球的样子，月球与地球的距离平均为38万千米,光速为30万千米/秒。那么看到的月球就是大约1.2秒以前的。我们看到的太阳，是大约8分钟以前的太阳的样子。

正如霍金所言：“我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的，在我们看到的最远的物体的情况下，光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时，我们是在看它的过去。”

但其实，很多天体发出或折射的光我们是看不见的。

我们要知道，光是一个统称，它包含了不可见光和可见光， 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400～760nm之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380～780nm之间的电磁波，可见光经三棱镜后会折射出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红颜色的光线（光谱）。

而不可见光是个比较笼统的概念，是指除可见光外其他所有人眼所不能感知的波长的 电磁波 ，包括 无线电波 ，微波， 红外光 ，紫外光 ，x射线，γ射线 、远红外线等。

人类只能看到天体发出或者折射的可见光，而有些天体发出和折射的是不可见光，所以科学家只能通过专业的“眼睛”捕获观测他们。并且给了它们一个名字——恒星光谱。

在天文学中，恒星分类是根据恒星的光谱特征来对恒星进行分类的。来自恒星的电磁辐射需要通过用棱镜或衍射光栅分成光谱来分析，该光谱表现出散布具有光谱线的彩虹色。每一条线表示一种特定的化学元素或分子，线强度表示为该元素的丰度。不同光谱线的强度主要随光球的温度而变化，不过在某些情况下会存在元素丰度的差异。恒星的光谱类是一个简短的代码，主要解释了电离状态，以及给出光球温度的客观测量。

这样科学家就可以进一步具体地了解天体的细节，并且对他们进行进一步分类，从而帮助我们更好地了解宇宙。

回答于 2019-09-11 08:43:50

问题中有两个不同的概念，很多人容易弄混淆。

太阳有50亿年的寿命，当然指的是时间。而光年并不是时间单位，而是距离单位，是光速飞行100亿年的距离。50亿年与100亿光年是两个完全不同的物理量，它们之间也没有直接关系。

我们为什么能看到100亿光年外的天体？很简单，因为这个天体在100亿年前发出的光如今才飞行到地球上，虽然100亿年前太阳系和地球都还没有出现，但这并不影响100亿年前某个天体发出光线朝着还没有形成的太阳系所在的地方飞行。

说白了，100亿年前某个天体发出的光飞行50亿年后，我们的太阳才形成，然后又经历了50亿年才到达太阳和地球。

也就是说，由于光速的存在，我们不会看到任何物体此时此刻的情况，只能看到它们的过去。比如说，我们看到的太阳其实是8分钟之前的太阳，如果此刻太阳突然消失，我们并不会马上感觉到，太阳仍旧会在天空中发光发热8分钟时间，之后才会消失。

当然，100亿光年的距离足够遥远，考虑到宇宙一直在加速膨胀，100亿光年外的天体并不是100亿年前发出的光，而是会比100亿光年短！

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