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昨日公布了黑洞的照片,距离我们5000多万光年,那看到的图像是5000多万年的吗?
黑洞,星系,宇宙昨日公布了黑洞的照片,距离我们5000多万光年,那看到的图像是5000多万年的吗?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
这个成像图片确实也是5000多万光年前这个黑洞造成的影像,这个就可以很简单地理解了,光年就是光按照光速走一年的距离。当然,也正是因为这个足够远的距离,我们才足以幸免没有被吸进去。也就是说,这个黑洞现在早已经不是这个样子了。这里可以举一个形象一点的例子,比如说,我们看一部最新的电影,电影里的演员在真实情况下已经不再是现在这个样子了,我们看到的就是他几个月前的样子。
最后,也希望大家能够多多关注科学领域的发展。
回答于 2019-09-11 08:43:50
非常感谢“私房菜小彭”对老郭的信任和邀请。
先回答您的问题:昨天公布的M87星系中的黑洞照片,距离我们5500多万光年的距离,但是我们看到的图像并不是5500多万年之前的。
(尽管老郭不是学习宇宙学的毕业生,无法给出您精确计算的数值,但是我这样的判断是有根据的,您耐心往下看。)
我看了这个问题下面很多人回答都是认为距离多远,那么就应该是光走过这个距离所需要的时间。这样的思路是错误的,原因如下:
首先,我们必须要考虑星系的退行速度。
我们都知道,我们的可观测宇宙是920亿光年左右,我们的银河系的直径大约为20万光年。这个M87星系的黑洞距离我们有5500万光年,意味着M87是一个河外星系。我们必须要考虑宇宙膨胀带来的星系退行效果。这个黑洞从前距离我们比现在要近。
其次,我们需要考虑银河系带着太阳系在宇宙中运动。
我们的银河系也是有自己的运动的。它带着组成自己的各种恒星系统和各种物质在宇宙中狂奔。不知道宇宙学家现在有没有研究明白银河系的运动,以及这两个星系之间的运动关系。不掌握这个运动关系就不能判断这些光线发出来的具体位置。我们无法判断在这样一个长的时间里,银河系带着我们跑了多远。
(这里还是放一张M87黑洞的照片吧,要不感觉说的事好像都跟它没关系似的)
第三、必须考虑强引力场带来的时钟变慢效应。
巨大质量的黑洞带来的引力场不是我们人类在地球上感知到的。在M87黑洞周围的吸积盘上,时空极度扭曲。强大的引力最终导致时钟变慢的效果是非常强烈的。这不同于我们在地球上,人类头部和脚步那点时间差。黑洞视界之外,吸积盘从内向外发出的光线恐怕走出的时间是我们无法估量的一个数字。这个数值的量级应该是远大于空间膨胀带来的效应。具体是多少老郭不知道,但是可以参考一下导航卫星上的引力效应和相对论效应的的对比。我们把引力效应放大无数个数量级就是那种效果。
第四,为什么有人会直接按照阳光到达地球需要8分钟来参考计算呢。
其实这还是一个出于我们观察者的自身直觉限制。地球和太阳的距离其实没有多大变化,地球是太阳这颗恒星的行星。它们之间保持这稳定的相对运动关系,我们这样计算是没问题的。但是,银河系跟M87之间没有这样稳定的相对运动关系,谁知道这个漫长的时间里,银河系与M87星云之间相对运动了多远的距离?。所以这种直接照搬的计算是完全没有道理的。
总结一下吧:这次拍到的M87黑洞的照片中,其实包含了很多时间的信息,并不是一个固定的值,尽管这些光是同时到达我们的地球的,但是并不是照片上所有的光走过的时间都一样长,越靠近黑洞视界的图形就是越久之前的图像,越是边缘的距离我们时间越近。也许科学家能计算出这个平均值到底是多少。您也可以把这个图看做是一张在时间上的积分照片,反正老郭是这么理解的。即使您觉得我的理解不对,但这个时间的计算绝对不是这个距离除以光速那么简单。
回答于 2019-09-11 08:43:50
在我国最早的预测古籍《奇门盾甲》一书中,对宇由万物的生克及宇宙天体的运行规律有祥尽的描述。它要比西方对天体宇宙的认识要早一千多年。遥远的星际光芒,要以5000多万年计算,这就是说我们人为观察到,遥远的星际的状态,其实是5000多万年前的状态。5000多万年的状态,与今天的状态还一样吗?我们所了解的是5000多万年以前的事,这还有意义吗?恐怕,这不是西方人所要了解的宇宙的实相。西方人没有智慧的方法,认识到我们人的存在,与天地宇宙万物的成长,有密切的关系。
遥远的星际,有这样的文化系统存在。中国文化中的二十四节气,28星宿的运作,北斗7星的运化,这些都是人与宇宙关系的规律。
我们把古老的文化与现代最先进的科学放在一起观察,这样的研究工作很少有人来进行。我们大多数人或许不太习惯。但是,意义非常重大。
M87星系中的黑洞距离我们大概有5500多万光年,从地球上发出一束光,需要5500多万年才可以到达M87黑洞,如果考虑到空间膨胀效应,那么时间会更久。
什么是光年?顾名思义,光指光速,年指时间,速度乘以时间就是长度。所以光年是长度单位。在光年定义中,光速是指光子在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方传播的速度,取值每秒299,792,458米。光年中的时间因素年是指儒略年,儒略年是西方社会早期使用儒略历中年的平均长度,定义的数值为365.25天,等于31,557,600秒。
我们知道了光速是每秒299,792,458米,儒略年是31,557,600秒,所以简单相乘就是一光年的长度,等于9,460,730,472,580,800米。回到题目中,我们也就可以把M87黑洞和地球的距离换上成米了,等于520340175991940000000000米。虽然这个数字很壮观,但是既浪费笔墨又浪费纸张,还容易出错,所以直接用5500万光年描述这个距离省时省力。
在天文学上,对于描述恒星与系内行星的距离用光年又不太合适,所以又有了“天文单位”、光分等长度单位,科学家把地球到太阳的平均距离定义为\"1天文单位\",把光在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,传播一分钟的长度定义为光分。1天文单位(以A.U.表示)=149597870千米,一光年约等于63240天文单位,1光分 = 17987547.5km。
M87星系黑洞事件视界外的光线传播到地球需要耗时5500万年左右,我们看到这些光线传播而来的信息也是5500万年前的信息,这还不考虑宇宙时空的膨胀效应,由于宇宙中光速为速度的极限,所以信息的极限速度也是光速,光锥之内就是命运,想看的现在M87星系黑洞是什么样子,那就等5500万年后在地球上重新架起事件视界望远镜吧
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