人如何觀測超遠距離的宇宙空間?

消失的頭髮


這個問題涉及到幾種宇宙距離的概念,需要加以區分,否則就會混淆宇宙的時間和空間概念。

根據目前的研究結果,宇宙的誕生時間是在大約138億年前,這意味著我們所能接收到的最古老光線在宇宙中的傳播距離是138億光年(宇宙最早的光可以追溯到宇宙形成之後38萬年)。因為只有138億年的時間,光所能走過的距離自然就是138億光年。需要注意的是,這裡的138億光年被稱為光行距離,即光在宇宙中行進的距離。

另一方面,雖然可觀測宇宙的範圍可以延伸到465億光年之外,但並不是說我們現在真的觀測到了如今距離地球465億光年之外的天體。我們只是觀測到那些天體的遙遠過去,而在138億年前發出那些光的天體現在已經退行到了465億光年之外。這裡的465億光年被稱為共動距離,這是由宇宙膨脹造成的。

這裡總結一下,由於宇宙的年齡為138億年,所以138億光年是傳播到地球上的光所走過的最遠距離。而465億光年是發出這些光的光源現如今與地球的距離,這要歸因於宇宙的膨脹。

此外,即使等上465億年或者更長的時間,我們也是不可能觀測到現在位於465億光年之外的天體,因為整個宇宙都在膨脹,導致那裡的天體正以超光速退行而去。事實上,只要是現在距離地球超過140億光年的空間,都是未來的我們所無法觀測到的宇宙範圍。


火星一號


首先,題主要明白,光的運動速度是光速,但是宇宙膨脹的速度是大於光速的,特別是宇宙大爆炸之初的一小段時間,宇宙擴張的速度更是遠遠大於光速。以下為詳細說明。

關於光速不可超越

根據相對論,一個具有靜態質量的物體,其運動速度不可超過光速。

光子是一種非常特殊的粒子。不僅因為它們沒有質量,讓它們在宇宙這樣的真空中可以無拘無束地自由穿梭,還因為它們根本不需要加速。光的能量藉助波的形式傳播,這意味著從光子誕生的那一刻起,它就已經達到了最高速度。

注意相對論對於光速不可超越有兩個前提描述,一個是具有靜態質量的物體,另一個是運動速度。當一個現象不具有以上兩個條件的時間,是可以超過光速的,例如量子糾纏,例如宇宙膨脹。

關於宇宙超光速膨脹

具有靜質量的物體不能達到光速是狹義相對論提到的,在廣義相對論中愛因斯坦加了一條,觀測者只能測量其鄰域中的物理量。

宇宙在大尺度上並不是一個閔氏時空(雖然局部上來看,空間像是靜態平直的)。當前,暗能量接過了宇宙膨脹的交接棒,空間來不斷地受到整體拉伸。簡單來說,你不能說一個“超光速遠離”你的星系相對於你在超光速運動,因為它不在你的鄰域,不屬於同一個參考系內。

同時,對於觀測者而言,在局部的慣性系中,經過其領域的有質量粒子無法達到光速。但是,空間本身的膨脹不受此限制,不以光速為上限。

簡單來說,因為膨脹的宇宙本身屬於不攜帶信息與質量的空間,空間的狀態變化是可以達到超光速的,並不違反相對論。

以上是我對問題“人如何觀測超遠距離的宇宙空間?”的回答,歡迎大家在評論中與我交流討論。


奧秘365


怎麼測也是不行的,怎麼說都是亂說,科學毒瘤,網絡謊言,危害青年一代。本人在此留言,歡迎大家留言討論。


原黃烈平


光頻低傳距短象紅外線,頻譜高傳距遠,超遠星系低頻光線都在穿行空間中消重了,傳輸到的光線多以高頻短波。觀測超遠星系,就要用對高頻譜顯示增益強的材料,同時接收儀要對側光源作屏避,製出的信號進行低頻譜削減處理,就可有一幅較高分辨率的遠距照片,雖然著重了高頻譜光線的效果,但減少了干擾光,提高了清晰度。


綠約風影


遙遠去觀測,身體先棒碩。先派偵察兵,謊言說過客


0o幸福一家o0


用哈勃空間望遠鏡唄,發射間1990年4月24日到2018年10月5日進入安全模式。


用戶和言悅色


通過接收光線和射線觀測


瘋子美好


用天眼

三千大千世界全看清


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