人類觀察世界,是通過雙眼。而眼睛之所以能看到世界,是因為它能接收萬物發出或反射的光,然后轉化成大腦能理解的圖像。
但也因為光速限制的存在,當我們將視野放大到宇宙尺度,就會發現憑我們現在的能力,只能看到很久以前景象,而無法了解在太空中到底正在發生什麼。
大家都知道,光是一種電磁波,在真空中傳播的速度是固定的,大約每秒30萬公里。盡管這個速度在日常生活中看起來很快,但在宇宙尺度下,卻相對緩慢。
宇宙的廣袤令人難以想象,其直徑大約為930億光年,而我們所在的銀河系,直徑約為10萬光年,這意味著光從銀河系的一端到另一端,需要10萬年的時間。
所以當我們仰望夜空看到星星時,
實際上看到的是它們過去的樣子。因為,光從那些星星發出,到達我們的眼睛,需要相當長的時間。
例如,我們看到的太陽其實是8分鐘前的樣子,因為光從太陽發出到達地球需要8分鐘的時間。
如此,就帶來了一個問題:這些星體現在是什麼樣子呢?我們是否能夠看到宇宙的現在呢?
答案是否定的。這是因為我們無法超越光速,光速被認為是宇宙中的最高速度,任何物質或信息都不可能超過它。
這意味著,我們只能看到光能夠抵達我們所在位置的那些星體,而那些光尚未到達的星體,我們則無法觀察到。
換句話說,我們所看到的星體,其實是在光離開它們的那一刻的樣子,而不是在光抵達我們所在位置的那一刻的樣子。
或許這聽起來有些費解,我們可以通過一個簡單的例子來加以說明。假設你有一個朋友,他居住在距離你1000公里的城市里,你們只能通過電話進行聯系。
你每天都給他打電話,詢問他的近況。你可能會認為,通過電話,你就能了解他此刻的狀況,但事實并非如此。因為電話信號也是一種電磁波,同樣具有速度,雖然很快,但卻不是瞬時的。
當你給他打電話時,你所聽到的聲音,實際上是他幾毫秒前說出的聲音,即便他可能在講述他正在經歷的事情,當你聽到時也都已經是過去的事了。盡管這段時間極短,但確實存在著延遲。
同理,我們接收到其它星球的圖像時,這些星體可能已經經歷了巨大的變化,甚至可能已經爆炸。但我們無法立即知曉,只能等到光傳播到我們這里,才能觀察到它們曾經的狀態。
那麼我們又如何能夠洞悉宇宙的現狀和未來呢?答案是通過科學的方法,我們可以推斷宇宙的狀態和未來。
我們可以運用物理定律來描述預測宇宙中的各種過程,這些物理定律是基于基本的數學方程,可以用來計算宇宙中的各種物理量。
借助這些物理定律,我們可以根據已知信息推斷未知信息,從而對宇宙有更深入的認識。
文章未完,點擊下一頁繼續