如果地球迴應60億光年以外的文明,他們收到地球的信號需要多長時間?

在北鎮望南城


首先,人類目前根本沒有能力跟遙遠的外星文明通信。60億光年遠遠超出了銀河系的範圍,信號傳播到那麼遠的距離將會大幅衰減(平方反比定律),結果變得與背景噪音沒有區別。以人類當前的科技,不要說河外星系的外星文明,就連銀河系內的外星文明向人類發來信號,我們也難以回應他們。因此,下面的討論純粹基於理論角度。

如果宇宙是靜態的,那麼,我們回應60億光年外的外星文明,他們將會在60億年後接收到人類發出的信號。因為信號的載體是電磁波,它們在真空中的傳播速度是光速,所以傳播60億光年的距離所需時間就是60億年。這意味著60億光年之外的外星文明向地球發出信號之後,他們最快需要等上120億年的時間才能接收到人類的回覆。

但在現實中,宇宙正在膨脹,使得遙遠的河外星系離銀河系越來越遠,所以這個問題會變得比較複雜。在大尺寸下,宇宙的膨脹是非常均勻的,哈勃常數可以衡量宇宙膨脹速率。

這裡取哈勃常數為70 (km/s)/Mpc,該常數表示每增加326萬光年(1百萬秒差距)的距離,河外星系遠離銀河系的速度就會增加70公里/秒,這意味著60億光年外的星系目前正以12.9萬公里/秒(光速的43%)的速度快速遠離銀河系。

此外,哈勃常數也並非真正意義上的常數,它會隨時間而發生變化,因為宇宙的膨脹速率會隨時間而改變。最初在引力的作用下,宇宙在減速膨脹。到了50億年前,當暗能量佔據主導之後,宇宙開始加速膨脹。

如果我們接收到的信號在宇宙中傳播了60億光年,那麼,隨著宇宙的膨脹,這個信號源目前離銀河系的距離將會達到76億光年,60億光年只是光行距離。人類在向外星文明發出信號之後,隨著時間的推移,外星文明所在的星系遠離銀河系的速度會越來越快,這使得信號傳播到外星文明走過的距離將遠超76億光年。根據弗裡德曼方程的計算結果,信號所需的傳播距離將會達到106億光年,所以所需的時間也要達到106億年,而不是60億年或者76億年。因此,外星文明在發出信號之後最快也要166億年才能等到人類的回覆。


火星一號


答:需要100億光年以上,甚至有可能永遠無法傳播到地球。


天文學中常用光年來表示遙遠星體的距離,一光年大約是9.46萬億公里,如果人類收到一個60億光年外文明的信號,然後我們回覆的話,得使用數萬倍恆星級別功率的發射器。

如果宇宙是靜態的,對方需要在60億年後,才能收到人類回覆的信息,等到了那時候,地球已經被紅巨星時期的太陽吞沒了。


宇宙處於不斷膨脹的過程中,目前膨脹速度為67.8(km/s)/Mpc,表示每相距326萬光年,因宇宙膨脹導致的退行速度是67.8km/s。

那麼在60億光年外,因為宇宙膨脹效應,相對於地球的退行速度是12.5萬公里每秒,也就是0.42倍光速。

如果宇宙膨脹速度始終不變,我們向對方發送信息後,兩者之間的距離在繼續拉大,那麼信號傳播到對方的時間也將延長,預計信號會在100億年後,才能被對方接收到。

據天文學觀測表明,宇宙目前處於加速膨脹的過程中,所以實際傳播時間會更長。


需要提醒的是,一般情況下,天文學上說某個星體距離地球多少億年,這並不是當前的真實距離。

比如在2019年1月,加拿大科學家宣稱,收到15億光年外的無線電重複信號,指的是這個信號在宇宙空間中傳播了15億年,由於光速不變,所以一般就用這束光傳播的距離,也就是15億光年來表示天體和地球之間的距離。

實際上這個距離並不是當前的真實距離,因為這個距離沒有考慮宇宙膨脹效應,實際距離遠大於15億光年,預計在100億光年左右;如果我們此時回覆對方,就得用真實距離,再加上此後的宇宙膨脹效應,來計算傳播時間。


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艾伯史密斯


人類文明發出的信號如果能到達60億光年遠外,早都變成了背景噪音了,誰都分辨不出來了。在三維空間中信號的強度是與距離二次方成反比的,也就是說信號的強度衰減很快,如果要想保證在60億光年之外還可以被接收到 ,發出的信號強度就要特別高。例如之前接受到的快速射電暴,幾毫秒鐘可以釋放出相當於太陽一整天釋放的能量。人類能達到嗎?不能。

接下來回歸本題,地球發出的信號到達60億光年之外需要多長時間。有的人可能認為無線電信號是光速,那麼只需要60億年。其實這是不對的,在60億光年遠的距離上,宇宙膨脹的效果已經是非常明顯了。如果取哈勃常數為70 (km/s)/Mpc,就表示每增加326萬光年的距離,星系的遠離速度就增加70公里/秒。那麼意味著60億光年之外的文明所處的星系正以12.9萬公里/秒的速度遠離我們。

簡單的說就是我們接收到了60億光年外的信號,但是此時它們隨著宇宙膨脹簡單計算已經距離我們80億光年遠處。如果此時地球立刻恢復信號,與此同時宇宙繼續在膨脹,那麼它們接收到信號的時間大約就是110億年。

宇宙中的文明如果相距過遠,幾乎是沒有相互交流的可能性的,人類文明就是處在一座孤島上,可能至文明終結也很難碰到其他宇宙文明。



科學黑洞


可以這樣說,無論我們使用怎麼樣大的電磁信號發射設備,遠在60億光年外的外星文明也接收不到地球發出的信號。



電磁波的衰減速率和距離的平方成正比,所以電磁波經過60億光年距離到達外星球時,基本上衰減的和宇宙背景噪音差不多了,外星文明根本無法辨別出來。當然了,即便我們使用太陽作為能源供應也是如此。現在我們雖然利用哈波可以看到60億光年外的天體,但注意這裡的天體可都是星系,而星系裡面的恆星我們根本就無法分辨!所以說,只有我們可以利用整個銀河系的能量時,才有可能發出一點信號到達60億光年外的外星文明。



等到我們可以利用銀河系的能源時,也不知道過去多少億年了。就按太陽毀滅前人類達到利用銀河系能量的級別,即60億年時間。而人類此時再發送信號過去,外加上宇宙的膨脹作用,一來一回就得150多億時間。再加上人類文明進步耽誤的時間,外星文明至少也得210多億年才能夠接收到我們的信息。而這個時候外星文明還在不在那裡都是兩說!



所以說,遠距離發送過來的信號,我們只用接收就行了,就別想著回覆的事兒了!


科學探秘頻道


先說結論,現在的人類無法與這麼遠的文明進行通訊,哪怕人類集結全地球的能量用來發射一次信號,也不會抵達如此遙遠的地方,在還沒有到那裡時,信號已經衰減為宇宙噪聲了。

再來說說如果的情況下,如果人類有能力發射這樣的信號,需要多少年他們才能收到信號?

宇宙是一直在膨脹著的,距離我們越遠的星系遠離我們的速度越快,哈勃常數可以給出答案,即67.80±0.77(km/s)/Mpc,Mpc是百萬秒差距(326萬光年),意思是說,在距離上每增加326萬光年,星系遠離我們的速度就增加大約70km/s,可以預見的是,在60億光年外,星系遠離我們的速度已經達到了光速的43%。

我們在接收到信號時,通過測出紅移值,知道信號在宇宙中傳播了多久,以及發射地距離地球的路程,在我們發射時,他們依然在保持著43%光速的速度遠離我們,且速度還隨時間變化,越來越快一些,這樣的話,考慮起來就比較的複雜了,當然,時間上是遠大於60億年的,最起碼也得需要100億年的時間才能傳回去。

正是因為這一點,才使得遙遠星系間通訊成為不可能,除非在未來,人類可以通過某種辦法解決。

個人淺見,歡迎評論!


科幻船塢


如果地球回應60億光年以外的文明,他們收到地球的信號需要多長時間?

有一個比較搞笑的比喻,我們回應60億光年外的電磁脈衝信號相當於人家外星人炸了個大伊萬(5800萬噸當量的氫彈),而我們人類呢就回應了一個摔炮!也許以我們地球人的能耐甚至連摔炮的比例都達不到!對方能聽到不......但願吧!

假如我們忽略信號的衰減,那麼60億光年外的“外星人”要多久才能接收到這個信號呢?宇宙到了這個尺度上就必須要考慮膨脹所帶來的距離增加效應了!

從各種方式測量來看,宇宙的膨脹速度為70KM/S/MPC,即在每隔百萬秒差距(326萬光年)的距離膨脹速度就增加70KM/S,很簡單我們就可以計算出60億光年外的天體正以每秒超過12.9萬公里的速度遠離!那麼在那個信號發射出60億年後他們到達了多遠的位置呢?

大約85億光年外的位置,簡單的說即使對方在這個位置不再遠離,我們從地球上出發的信號需要經過85億年才能到達他們現在的位置,而85億年他們膨脹的距離又將超過30多億光年,也就是說這個信號需要超過200億年的時間對方才能收到!

因此我們總是自作聰明的認為外星人也是用這種無線電通訊的,這種方式在宇宙大航海時代的通訊方式就相當於數千年前的烽火狼煙,天天想著將烽火臺造的高一些,造的大一些,可誰又知道人家根本就不依靠這個方式!

不過就是FRB(快速射電暴)而已,重複又如何?不過是一種我們尚未發現的天體活動而已,總不至於每次天空打個雷就趕緊往那喊“我們在這裡,你們在哪裡”!不被當成神經病才怪呢!


星辰大海路上的種花家


當距離用光走一年來衡量,數量單位是億時,這時間對人類而言實在太過長久了。目前我們人類文明有記錄的時間不大於數量單位的萬,一萬個萬才是億,還60億個數量單位。也許地球人類文明都重複多次了。對方估計也重複文明多次了。

假設人類文明能延續1000億年,你接收是60億光年的文明信號,你應答它的信號也要走相同距離和時間(無線信號速率和光速率幾乎相等,這裡假設相等),一應一答來回時間就是120億年,這種對於短暫的人類壽命而言真沒啥意義。


影子我喔


舉個例子,如果你身在廣州,北京爆發了一顆巨型原子彈,這顆原子彈的能量比現在世界上所有核武器總當量還要大一萬倍。(因為這有這樣,你才有可能在廣州聽到它的聲音。)當你聽到它的爆炸後,你立馬作出了回應,你對差北京方向喊了一聲,希望引起北京人員注意安全。你想想是什麼效果?


lhlsyg


想多了,回不回都一樣,本來就朝你來的,放心,不是說有暗物質保護嗎?繼續造牛,來了,放一百個心,個人從為,還有聯繫的好,主動好於被動,在如此強大面前,早投資的好,也許美國早聯繫了,想開點,逃不了的,而對我們而言又有什麼關係,以後,大家不信,看吧,還會造勢,大家化錢吧,用吧,振興經濟吧?日本米來了,還希望什麼,真的外星人下來了,只當看戲,然後睡覺,睡夢中回老家,還能怎樣。


dtujk123


如果他們朝著地球來的話那就大概是用路程除以光速加上他們的速度。也有可能受到星系自轉的影響吧。反正時間不會短。個人淺見歡迎大佬指正


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