最近天文學家發現了開普勒452b,突發奇想這麼一個問題?

從地球到開普勒452b是1400光年的距離,言外之意就是此時此刻開普勒上看地球,看到的是隋末唐初的農民起義的戰況。如果我們在一個足夠遠的地方看開普勒452b和地球之間的光,在兩個星球中間的地方看到的是不是元朝的情景?1/3處是不是康乾盛世的繁榮,還能看到鴉片戰爭的屈辱,還能看到抗日戰爭和改革開放。這哪是兩個星球之間的故事,這就是一個時間軸,就像無線電波在不同的位置演繹著不同時期的故事。

再如果,能有比光速還快的傳輸方式,我們是不是能改變未來呢?這個和相對論什麼是不是有關係呢?小弟才疏學淺,大家一起來討論一下?


來來來咱們做個算術題。

光學望遠鏡的解析度可以用下式估算:

其中λ是波長,光學波段按500nm算吧,D是望遠鏡口徑,單位是米,	heta 是解析度,單位是弧度。

先算一下開普勒的解析度吧~開普勒的直徑0.95米,按1米算,光學解析度大約為5*10^-7弧度或者0.1角秒。

地球和Kepler-452b的直徑都在~10^4公里量級,在1400光年也就是~10^16km看來,大約是10^-12弧度也就是~10^-7角秒。這個數比開普勒望遠鏡的解析度要小6個數量級,也就是說在地球和452b,以開普勒這麼大的望遠鏡對望,根本不能看清彼此的星球。這次開普勒發現452b完全是靠測光精度,而不是靠空間上對行星的分辨。

咱們粗略地說,讓望遠鏡拍的照片上的一個像素對應它的解析度好了。要想讓452b的人拍地球,拍到1個像素大小,要多大的望遠鏡呢?根據前文,我們需要一個比開普勒大一百萬倍的望遠鏡,也就是基線長度~10^3公里的望遠鏡——權且命名為Kilo-Kilometer Telescope,簡稱KKMT——才能把地球拍成一個1個像素的圖像。

整個地球,一個像素,看農民起義戰況?

據說隋末農民起義的人數多達百萬,不過一場典型的重大戰役一般是幾萬人到十幾萬人這樣,咱們就說有一場戰役雙方投入人數分別有十萬好了。假設戰役發生在傍晚,每個人的影子都巨長,就說每個人的影子面積都能達到5平方米好了,二十萬人一共在地上投下了10^6平方米也就是1平方公里的影子。在452b要想看到這1km x 1km的陰影,需要多大的望遠鏡呢?

地球的直徑是一萬多公里,所以解析度要再好一萬倍,也就是說,452b星球的人,需要有一台口徑~10^7公里,約合100倍地月距離的光學望遠鏡——為了紀念這台偉大的望遠鏡,我們把它命名為Ten Million Kilometer Telescope,簡稱TMKMT——才能看到這場史詩般的王朝生死戰——看到了一個像素。

想要看到每個士兵?要再好1000倍,也就是需要一台口徑~10^10km的望遠鏡——繼續起名,叫Ten Billion Kilometer Telescope吧……TBKMT。日地距離是1個天文單位(1.5億公里),所以這個望遠鏡的大小僅相當於……~100個天文單位——只是冥王星到太陽距離的幾倍而已。

對於一個比地球人多在道上混了二十億年的偉大文明來說,建一個百億公里的望遠鏡算得了什麼呢……

誰幫我at一下劉慈欣……

(文首公式是不是能用在這麼大尺度不知道,你們看看開心就好,歡迎來打臉)


從操作層面講,先得回答一個問題:什麼叫看到隋末唐初的農民起義的戰況呢?

1)李世民他們的影像(當年他們所反射的電磁波)真的傳播到太空中了么?

2)如果傳播到太空中,那如何接收這些信號,又能從中還原多少有用信息呢?

3)如果能還原有用信息,那就能藉此改變歷史么?比如我們有詳細的古代史書甚至近代影像的記錄,我們就能改變歷史么?

實際上,我們目前呼吸的空氣里很可能就包含李世民他們呼吸過原子(請搜索Casesar"s Last Breath / 凱撒大帝的最後一口氣),那麼我們能藉此重現甚至改變歷史么?

至於改變未來,我們現在做的每一件事,每一個選擇,不都是在改變未來么?


直接切入題主的腦洞假設來答。

看到的是影像不代表時間就處於該影像發生時,

舉個例子:

我們看到對面1米處的對方的長相,是其1/(3*10∧8)秒以前的樣子

我們聽到1米外的對方的聲音,是其1/340秒以前的聲音。

那麼,難道就可以說時間因此而倒流扭曲了?

那麼現在不是1米遠,而是1500光年遠,除了傳的時間久了點,難道會有所不同?

只不過開普勒452b要看到現在的我們,要再等1500年,他們要早點看見就要走近點。就比如你要早點兒聽見1000米外的響聲,你得走近點。

而這一切只和聲波光波的傳播速度有關。和如今的開普勒452b處在同一時段的地球也就是如今的地球,沒有任何時間差。比如你在9點1秒聽到340米處9點整發出的聲音,並不影響你在9點的時候那裡此刻發出了聲音,只不過是傳播信息的媒介聲波需要時間而已。

故452b要看到同一時刻的我們,他們還要等光跑完,他們如今看到唐朝的地球,也只不過是當時的光像信息而已,並不影響我們已經21世紀而非唐朝。好比9點1秒聽到了9點時340米處的聲音信息,並不影響340米處此時是9點1秒而非9點。這些和玄幻的時空扭曲或時空穿越是沒有聯繫的。

以下內容是為了應題主腦洞要求,基於"相對論"內容,做出的"通俗版"分析:

#如果你以光速追蹤地球唐朝時某處朝開普勒452b方向發出的那束光的話,則根據相對論,飛船時間是靜止的。這也就說明了如果唐朝時候有人坐光速飛船追蹤這束光前往開普勒452b,那麼1500年後的21世紀他抵達了開普勒,他以為只是一瞬(光速飛行過程中時間靜止,抵達後靜止效應消失),身邊小夥伴們的影像還在他的身邊沒變,然而他的同輩實際已逝世1500年了,這就是光速飛行的時間靜止#

PS:此時的時間靜止即可通俗說成穿越,但要注意,僅僅是他穿越了,其小夥伴僅僅是影像在,而非本身,所以小夥伴並沒穿越,故那段歷史裡每個人本身也並沒有隨光的影像而穿越,而是永遠地逝去了。

#升級版:如果他的飛船是近光速,那麼他可能是和宋朝時該處往開普勒452b方向發出的光同時到達,根據相對論光速時間靜止,以宋朝時發出的光作為時間靜止不變參照標尺,那麼他即老了唐朝到宋朝這麼300多年的年齡(假設其能活那麼久。。。)而他的小夥伴們已經逝世1500年了。這就是近光速的時間延緩(他依然比正常人年輕了1200歲)#

PS:相對論的時間延緩△t其實差不多就這麼算來的。

#2.0升級版:如果飛船超光速,那麼,他便可能和漢朝的光同時到達,以漢朝光為時間基準知其反而年輕了400多歲(漢朝到唐朝的時間,假設他年齡超400歲。。),而外面的世界已經過了1500年(這時其與外界年齡差為1900年)。這就是超光速的時間逆流,然而外面世界並沒有倒流而是正常地進行著。#

ps:超光速的存在性和實現性目前還在飽受質疑。並且用超光速解釋的現象引發的悖論極多,包括本情況(他如果只有20歲,那年輕400歲豈不是很荒謬?),故能否利用超光速實現返老還童只存在與科幻的想像中,如何證實超光速的存在及其可實施性,還需要進一步的科學探索來打破這種悖論。

綜上,無論你以什麼速度,看的是什麼時候的影像,這些都是光速飛行事物本身的變化,和外界大環境無關。即以上3類情況不管你用哪種速度,外界的1500年就是這麼過了,只有你本身靜止/延緩衰老/返老還童了。(根據相對論定律,該光速參考系內的時間實則也正常運行的,只不過在外界參考系看起來時間是相錯的)。

故這些效應僅為光速飛行事物本身的效應,對外界世界的時間是然並卵的(仍然過了1500年)。而外界世界看這些不同時期的光,也就是一個記載當時信息的影像而已,依舊沒什麼卵用。#除非你像超人一樣拉著地球近光速飛,否則要扭曲地球的時間,其他方法都是然並卵#


你前面講距離和歷史事件的關係是基於客觀事實:即光速的有限性。

我們現在知道的真空中的信息的傳遞的速度是光速。所以超光速的信息傳遞機制如何我們並不知道(我現在的知識體系里並不知道)。【當然要扯什麼量子態糾纏的話,沒人能給出一個答案,不過它的答案應該就是下一個諾貝爾獎和人類新紀元的開始吧】


其實就好比你用電腦看電影,這1400光年的總長度就是電影的長度,你在開普勒452b看到的就是電影的開始,在地球看到的就是電影的結束。

你跳躍著到了其間的某個點其實就是你拖動了電影的進度條。而當你超過光速從地球往開普勒452b走,就應該是你點了快退鍵。

你當然可以隨便的看這個電影,正著看,倒著看,暫停著看。但歸根結底你是沒法對電影本身做出任何改變的。電影什麼樣取決於拍電影的人,而不是看的人。


沒人指出是452么


感覺是這樣 但是 也得有個手段看到........就比如說二樓的那個解析度 or 用別的波段 但是 在古代 不見得能製造出更高頻波段的事件


這個問題,我幾歲的的時期思考過,而且問一個表兄,他茫然不知所措,我還想過是不是不斷疊加凸透鏡,是不是可以放大一切?現在想起來,確實幼稚


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