通過哈勃望遠鏡所看到的宇宙為什麼會是很久以前的?

之前在網易新聞上看到哈勃望遠鏡拍了一張像,距今有130億年


因為光速有限。「光」在空間中穿過一光年的距離需要一個地球年。

更通俗一些地說,光年這個距離是怎麼定義的呢?就是看「光」在一個地球年的時間內能夠「跑」多遠,這個距離就是一光年。

所以呢,「光年」的的確確是一個長度單位,但由於光速在我們宇宙中的特殊設定,就註定了它和時間脫不了干係。

於是乎從某種意義上說,不論是哈勃望遠鏡抑或是肉眼,看到的都是「過去」的宇宙圖景,距離越遠,歷史越悠久。我們甚至可以簡單粗暴地理解為:我們看到的天體影像的歷史(年)和其距離(光年)在數值上相等*。比如說我們現在看到的天狼星,實際上只是其八年前的影像;我們現在看到的參宿四的樣子,它的光芒自鄭和下西洋開始就在宇宙空間中穿行;至於仙女座大星系(M31),我們能夠有幸看到人類起源之時別人家的星系是怎樣一番圖景。


這樣看來天文學還有一絲「考古」的意味,宇宙中每個角落都像是一檔有「延遲」的直播節目,「延遲」的時間視乎它與地球的距離。1987年2月24日,天文學家在大麥哲倫星雲內觀測到了一次超新星(SN 1987A)爆發,大麥哲倫星雲距離我們約16.8萬光年,這就意味著這顆超新星在約16萬年以前就已經爆發,爆炸最初發射出的光子經過十多萬光年的長途跋涉,終於在1987年年初到達地球。宇宙給我們藍星人帶來一場超新星爆發的現場直播,咱們自然就不能浪費如此寶貴的機會。此後天文界對SN 1987A進行了持續觀測,這裡有個延時GIF[1]展示了SN 1987A在15年間(1994-2009)的變化。


*:在大尺度下(如星系團之間或者大於1億光年)還需要考慮宇宙膨脹的影響,此時兩者在數值上不再相等。

就醬。


來修改一下.
光年是長度單位,跟米呀千米是同類,是指光在真空中直線傳播一年的距離,大概是94605億千米,公式簡單來說是時間跟光速的乘積.

答_______題
解:背景我們的宇宙很大很大,大到不能用常規的千米來方便計數,大到像光線這樣的速度都要跑很久很久的時間.

鑒於以上這個超出平常人平常觀念的背景.
舉一個簡單的例子,比方說我們的日!(" ̄Д ̄)╯

太陽發出的光線到達地球需要約8分鐘
題主可以想像下,現在照耀在你身上的光和熱是8分鐘以前太陽射出來的.
當然現在是晚上,需要在月球那反射一下估計大於8分鐘了.
接著我們肉眼看到的影像也是由光線組成的,所以我們看到的太陽是8分鐘前的太陽(當然不要直視太陽 輕則短暫失明 重的真的會永久失明)

同理可得:
把這個例子擴大,把太陽跟地球距離拉大,拉到幾億光年的距離,你現在看到的太陽就是在現在這個時間點上幾億年前的太陽的影像.

上圖:

圖中這樣解釋:
在2014年的今天,距離地球很遙遠的地方的一顆恆星爆炸了.
發出了強烈的光芒,這束光芒射向了地球.
當經過了34年後我們來到了2048年並且觀測到了這束瞎狗眼的光芒.
而那時候那顆恆星在它的位置上早已變成星雲,而你看到的光線是它34年前爆炸出來絢麗的光芒.

說白了,假如現在太陽爆炸了,咱們還有8分鐘時間料理後事,真的是太幸運了呢~比水星上的人民好多了!


發散一下,如果我們有能力瞬移到1億光年之外的某個星球,並且帶上精度足夠高的望遠鏡,我們就能看到地球上的恐龍。


我來總結:

我們看到的物體,是光線照射後的反射(或光源自己的光)。
而光速恆定。
任何事物的發生有一個過程。
宇宙廣闊。

所以反射(或光源直射光)經過廣闊的宇宙,則需要大量的時間。


這個問題很好理解吧,我們看得見東西是因為有光。光的速度是每秒30萬公里。那麼如果一個星球離我們1光年,我們通過望遠鏡看到的就是這個星球1年前的樣子啊。


首先,我們的視覺來自光在視網膜成像。

而我們通過望遠鏡拍到的像,是「來自遙遠的光」

光速雖然大,但這種距離足以讓「光」旅行很長時間。

於是乎,我們看到的像,只是130多億年前的「光」


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