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是不是宇宙中30万公里内人看到的是真实的景象?
光速,时间,都是是不是宇宙中30万公里内人看到的是真实的景象?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙中30万公里内人看到的是真实的?30万公里以外的都是过去?这个问题稍微有一点迷惑性,言外之意就是在30万公里这个距离尺度内的光速是瞬时的,传播不需要时间?而30万公里外传播才需要花费时间?这明显是不对的。
光速虽快但也不是瞬时到达的,这是当年16世纪70年代,丹麦的一位天文学家奥尔·罗默在观察土星的卫星艾奥(Io)从土星阴影出现的时间,在一年中的几个月内会发生变化,才得出光线的传播需要花费时间,而艾奥(Io)出现的时间差异正是由于地球绕太阳公转的运动造成,当地球朝向木星运动时,由于两地之间距离的缩短看到艾奥的时间就会提早一些,远离木星看到艾奥的的时间就会推迟一些。
至此人们就十分确信,光这种玩意传播需要花费时间,那么既然它不是瞬时的,那它的速度是多少呢?
奥尔·罗默根据以上的时间差计算的光速也不是很准确,它估计出太阳光到地球需要10-11分钟,我们现在知道是8分18秒,明显罗默低估了光的速度,他认为光速大约为20万公里/秒。在1667年伽利略也曾认为光速是有限的,还曾试图通过一种现在看来十分简陋的办法想测出光速,他让两个人分别拿着用黑布遮盖的灯笼,站在已知距离的两个山头,据说相距还不到两公里,先让其中一个人掀开灯笼,第二个人看到光线以后然后也掀开自己的灯笼,等第一个人再次看到光线的时候,伽利略认为这应该有个时间差,可以计算出光速。
但这样做误差太大了,人看到光线以后并做出作动应该有个反应时间,就算扣除这个反应时间,由于相隔距离实在太短,根本就光线可以说是可以“瞬间”到达的,因此伽利略当时只能猜测光速非常快,至少是声音的十倍以上。直到19世纪,美国的迈克耳孙在改进了傅科发明的旋转镜后,才第一次准确的测量出了光速,为每秒299,910公里。于今天的光速299792458m/s十分接近。
并且在1887年,迈克耳孙会同爱德华·莫雷还进行了科学史上最重要的实验,他们利用光线干涉仪,以及地球在公转轨道上的运动证实了以太这种绝对静止的参考系并不存在,而且光线传播不需要任何介质。对以太的否定让爱因斯坦做出了一个惊人的假设:光线的传播只需要时间和空间足已,并且光线速在真空中是恒定不变的;时间和空间是相对的,在任何地方、任何运动速度的任何观察者,看到的物理定律和光速都是一样的。并依据以上的假设在1905年发表了狭义相对论。
由于光速是恒定的,所以只要存在距离,不管是数亿光年、或是30万公里,还是短短的1米光速传播都需要花费时间,只是花费的时间不同罢了。所以我们看到的任何现象在理论上都是过去。但距离十分短的话,这种延迟不会给我们带来任何可观测的效应,例如一米的距离光传播只需要花费大约1/30万秒,这对我们来说基本就是同时发生的。
但是相隔距离比较远得话,例如月球上发生的事我们只有在1.3秒后才能看到,也就是这个事件的信息才能被我们获取,而太阳上发生的事只有在8.3分钟才能被我们直到。但是在月球上,太阳上的人会认为这个事件立刻发生的。这就是爱因斯坦所说的同时性也是相对的。处在不同参考系下的观察者看到同一事件发生的时间并不一样。
所以,我们无时无刻都在看过去发生的事,但由于在一定尺度上距离非常小,我们就认为这些事件是立刻发生的,但是对于其他较远距离上的观察者,他们就会出现于我们同时性相对的情况,但是物理定理对认为位置和速度上的观察者都是一样的,因此这种信息传播的延时效应并不会造成认为观察上的区别,也不能阻碍我们对遥远宇宙的研究。
回答于 2019-09-11 08:43:50
严格意义上你看到的都是过去的。物体反射光进入眼睛才能被看到。你看到的那一瞬间已经光是反射之前发生的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
如果有一天航空器飞船真的超越了光速,那么回到过去是肯定的,我们看到的太阳光是八分钟之前的光那些几百光年以外的星系咱们要是能在一天或者一个月一年之内到达那就是能到达过去,理论是这样。
回答于 2019-09-11 08:43:50
凡你所见,皆为过往
回答于 2019-09-11 08:43:50
不需要30万公里,你看到的永远都是去过的。甚至,在地球上的某一刻发生的某事件,有的人先看到,有的人后看到。往大的说,又要和相对论扯上关系了。
人眼可以看东西的原理是,光线通过瞳孔,落到眼球的晶状体上,经过折射,最后在眼球后面的视网膜上成像,由视神经把看到的东西传给大脑。光速即使再快,电磁波(光)从物体传到眼睛也是需要时间的。虽然,这个过程耗时非常非常短,在生活中人类根本无法察觉,但是,严格来说人看到的永远是过去的。
放到宇宙中,这个现象更为明显,宇宙中现在发生的,将来才能被观测到。举个例子,参宿四是一个红超巨星,距离地球640光年。据现在对参宿四的观测,它可能快爆炸了。但是,参宿四爆炸后640年,才能被地球观测到(包括引力波),也许现在参宿四已经不在了。
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