哈勃望远镜可以观测到100亿光年远的地方,但我们看到那里不得也需要很多亿年吗?

哎哟___喂


哈勃看到的天体图像并不是实时的,它接受到的光子都是风尘仆仆经历了几百上亿年的星际旅行才来到地球的,因此这些光子携带的信息也是几百上亿年前的。所以我们利用哈勃看的到照片都是“过去式”,是宇宙过去的样子而非现在的样子。



假如一个星系A距离我们100亿光年,那么这个星系发出的光子就需要经过100亿年才能够到达地球。所以这个星系在100亿年前发出的光刚好我们现在才接收到。而这个星系现在发出的光子要再过100亿年我们才能够接收到,进而得到这个星系的样子。因而,我们看到的都是它们的过去,甚至说星系A在100亿年前发出光子后没过多少亿年就已经被黑洞吞噬了,我们对于此却毫不知情。



当然了,以上没有考虑宇宙膨胀效应,是静态宇宙模型下的解析。实际上宇宙是不断膨胀,星系是在相互远离的。而我们说哈勃看到了100亿光年处的星系A,是根据宇宙膨胀速度推算出来星系A过去某一个时刻发出的光子刚好被我们现在接收到后,这个星系理论上刚好运动到了距离我们100亿光年处。假如这颗星系在60亿年前发出的光子经过60亿年来到了我们地球,而我们接受到之后,考虑到宇宙一直在膨胀,经过计算发现这个星系在60亿年内远离了我们40亿光年,现在刚好处于距离我们100亿光年的地方。而我们看到的其实是这个星系60亿年前、距离我们60亿光年时候的样子。如下图两个远离的星系:



由此可见,宇宙太大,大到我们根本得不到宇宙的实时数据和信息。即便是太阳消失了,我们也得8分钟之后才会意识到。


科学探秘频道


这个问题可以反问题主,为什么我们看到100亿光年之外需要很多亿年的时间呢?题主应该知道光年是长度单位,100亿光年表示光在100亿年的时间里所行进的距离。题主可能以为既然天体距离我们100亿光年,我们的“视线”需要100亿年的时间飞到这个天体,然后看到天体。事实上,这种理解完全是错误的,看到物体的本质是因为物体发出的光或者反射的光被望远镜或者眼睛捕捉到,然后再把光信号进行成像,这样我们才能看到物体。之所以哈勃太空望远镜只要对准天空就能观测到遥远的地方,甚至100光年之外,这是因为天体在100亿年前发出的光经过长途跋涉已经到达地球。不过,如此遥远的天体所发出的光十分暗淡,哈勃太空望远镜需要长达几个月的曝光时间才能聚集足够多的光进行成像。

由于宇宙正在膨胀,根据哈勃常数为70(千米/秒)/百万秒差距进行计算,距离我们100亿光年的天体所具有的退行速度为21.5万千米/秒,达到了光速的71.6%。目前距离地球100亿光年的天体所发出的光需要超过100多亿年的时间才能传播到地球上,这是因为空间正在扩张,光走完天体到地球之间的距离不止100亿光年。

而对于距离超过140亿光年的天体,由于它们远离地球而去的速度大于光速,所以它们现在发出的光永远也走不完天体到地球之间的距离,这意味着我们永远也无法看到那些遥远的天体。不过,这些遥远天体在过去发出的光仍然能够到达地球,所以我们只能看到它们过去的样子,而无法看到现在以及未来的样子。


火星一号


不需要,这是即时看到的。

人类在地球上看到的太阳光是八分钟前太阳发出的光芒,也就是说我们看到的是8分钟之前的太阳,我们之所以能看到太阳光,是因为它已经到达了地球。

对于10光年以外的星球,之所以能被观察到,是因为它发出的光线已经在宇宙中传播了10年,到达了可以被我们观察的位置,其实人们看到的只是它10年前发出的光线。

举个栗子,水厂的水到达每家的水龙头需要在水管里运行1个小时,在水没到达水龙头之前,水管是没水的,而你拧开水龙头放出的水在1个小时前就开始往这里流动了,也就是你喝到的水是1个小时前的水厂的水,因为水已经运行了一小时到达这里,因此你一拧开水龙头,水立马就出来。无需再等一个小时。

人类如何测量一束光的运行距离?其实光线在传播的过程中是要发散的,(当然发散的非常小,只能用精密的仪器才能观察),并非直线传播。白光由七色光组成,红橙黄绿青蓝紫,它们之间的夹角是固定的,科学家可以根据光线的红移来判断传播了多远。宇宙中的黑洞由于巨大的引力可以使光线扭曲的,但实际用这种扭曲可以忽略不计。

举个栗子,以一点为圆心,以一度角的角度向外画两条线,当两线端的距离是一米时到达原心的距离是假如20米,那么当是2米时,到圆心的距离就是40米,(我说是假如,数学好的可以算一下,我没算)。他们之间的比例是不变的,这样就可以计算出光线传播了多远的距离。

找个科技的图片没找到,放个漂亮妞,


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严格意义上来说,哈勃望远镜并不是“观测”到100亿光年远的地方,而是“收集”“捕捉”到100亿光年外的光子,最后产生图像


人的眼睛之所以能看到宇宙万物,就是因为眼睛接受到了万物散发出的光子,并不是眼睛找光子而是光子找眼睛,所以我也看到的100亿光年外的图像也是100亿光年外的光飞到了哈勃的镜片里最后才被我们看到,而不是眼睛跨越100亿光年去找到了那里的光。

光速相对于宇宙来说是很慢的一个速度,这就导致了我们看到的所谓100亿光年外的景象只是它100亿年前的回放而已,我们永远不知道那片星域现在是什么样子未来是什么样子,甚至我们现在看到的100亿年外的星系已经不存在了,但是我们还得等100亿年才能知道这个消息。


哈勃极深场是哈勃在经过113天曝光之后拍摄到的一组星系大集合,这些星系距离地球130亿光年,由于距离太远所以哈勃望远镜整整曝光了100多天才收集到100亿光年外的光,才有了我们看到的星系群。

宇宙空间本身一直在不断的膨胀过程中,边缘的膨胀速度已经超过了光速,距离我们100亿光年外的天体以每秒21.5万千米的速度远离着我们,而距离超过140亿光年外的天体远离我们的速度已经超过了光速,也就是说我们永远看不到那些天体发出的光。


宇宙探索未解之迷


哈勃望远镜可以观测到100亿光年远的地方,但我们看到那里不得也需要很多亿年吗?

哈勃望远镜应该是1994年发射升空的,比大多数人都要年轻,按题主问题的思维理解,现在应该只看到了24-25光年外的天体吧,我们来看看,24-25光年外有哪些天体呢?

也许刚刚能够着北落师门 25.1光年,连北河三:33.78光年、大角星:36光年都还没看到!但事实上我们的可观测宇宙已达到930亿光年。

这是因为这些遥远天体的光线早在130多亿年前就已经出发了,“跋山涉水”到了哈勃的CCD或者您的眼睛里,让您眼睛的杆状细胞感受到了并给大脑发出了信号,所以您就看到它们了!当然那么遥远外的天体的光子太少了,没有像哈勃的CCD那样连续曝光的能力,所以您是视而不见的!

这是哈勃极深场

极深场的区域与月面大小对比

哈勃极深场是哈勃望远镜在2003年9月24日至2004年1月16日期间得到的数据累积而成的,相当于113天的曝光,是截至2006年为止以可见光拍摄的最深远的宇宙影象,显示的是超过130亿年前的情况,当中估计有10,000个星系。但我们人类的眼球不能累计曝光,所以不借助这些超级望远镜我们根本就看不到遥远天体发出的微弱光线!

尽管哈勃让我们看到了如此遥远的天体,未来还有口径更大的詹姆斯韦伯太空望远镜,但有一个事实是始终改变不了的,我们看到的永远都是上百亿年前的天体(当然距离不一样时间也不一样),可以确认的是那些天体早已离开了那个位置,甚至很多天体都已经消亡....但由于光速的阻隔,我们根本就不知道那边发生了什么!

所以我们人类才是孤独而又无助的,连最快的光都需要上百亿年才能到达我们这里,如果我们不长进点超越光速壁垒的话,也许真的要被这个无边的技术壁垒困死在银河系中一块小小的区域里了,外面的世界很精彩,我们看得见却是早已发生的昨天,但是谁又能知道我们心中的无奈呢?


星辰大海路上的种花家


我们不需要看到那里,只需要看向那里◐_◐

100亿光年外的光,并不是等我们看过去的时候才发货的,无论你有没有看到它,它都是不停的往外辐射。那个跑了100亿年刚好到达哈勃镜前的光子,如果哈勃刚好扭过头不看看向远方,它就只能打在镜身之上,结束漫长的流浪。又或者从镜旁掠过。当哈勃刚好转向它,那么它在茫茫太空流浪了100亿年以后,就刚好进入了哈勃深邃的镜筒打在敏感的ccd上。然后数字化传回地面让NASA的后期P一下后上传网络被你下载打开用你LED高清手机屏幕看到......

嗯....故事大概就是这样的..(◍•ᴗ•◍)

你看或不看,它就在那里,不增不减~


星宇飘零2099


答:光年是距离单位,并非时间单位。


光年:光在真空中传播一年的路程,约9.46*10^12公里。

我们看到远处的物体,是因为该物体发出或者反射的光线,传播到了我们眼中。



哈勃望远镜看到100亿光年外的天体,那是因为该天体在100亿年前发出的光线,传播到了地球;所以,在哈勃望远镜中,看到的是该天体100亿年前的样子。


同样,我们看到数亿光年前的天体,其实也是看到该天体数亿年前的样子。

如果我们需要知道该物体此时此刻的样子,就需要等数亿年后,该物体此时发出的光线传播到地球。



在我们生活当中,普遍存在类似的延时。

比如我们睁开眼睛看到物体,是因为该物体反射光线到了我们的眼睛中,再经大脑处理后才得到图像,该过程中光线传播需要时间,大脑处理也需要时间。


所以,我们看到的万事万物,都是存在延时的,只是这种延时我们平常感受不到而已。




好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


解决这个问题其实很简单,只需要明白这点就行:是光源发出的光线在飞,而非我们的视线在飞。比如太阳,它是一个稳定的光源,源源不断的发出光线,以速度约30万公里每秒向地球方向袭来,我们的肉眼只需接收即可,然后成像。

哈勃望远镜与人的眼睛在成像原理上是一致的,捕捉来自于遥远深空的光线,即使光线非常的微弱,但接收的时间久了,也可以成像。

再做个比喻吧:

高山顶上的瀑布水流不止,水源好比是光源,水流好比是光线,当切断水源时,瀑布并不会立刻终止,而是待水流全部落入下方的溪流中才算终止。光源也是一样,即便来一个远古大能一刀把太阳给劈没了,我们的地球还可以沐浴八分二十秒左右的光亮。


一枚游戏科幻迷


是你又不是你!这是一句很著名的话,就是表达这么一种状况,所有的观察都是滞后的。

雨中炮仗花






大漠红云


首先纠正你一个错误,我们看到物体是因为物体发出的光或者反射的光进入了眼睛,而不是眼睛发出了光。弄清楚这个问题后你提的问题就不是问题了。当然,如果你想看到距离我们几光年的星体现在发出的光就需要几年以后才能看到,你现在看到的是几年前发出的光。如果距离足够远,你看到的将是远古发出的光。


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