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站在距離地球2241光年的位置,能否直擊秦始皇登基時(shí)的盛況?

對(duì)于這樣的問題突然一想很多人都非常迷惑,為什么距離可以和時(shí)間扯上關(guān)系,通過距離就可以跨越時(shí)空了嗎?但如果仔細(xì)思考下,完全從理論上出發(fā),真的可以實(shí)現(xiàn)觀看秦始皇登基的盛況并且還是活靈活現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)直播。

秦始皇滅六國完成為中國意義上的統(tǒng)一,公元前221年秦始皇登基成為歷史上第一位皇帝,到今天為止已經(jīng)過去了2241年。

那么如何才能實(shí)現(xiàn)親眼目睹這些往昔歲月哪?首先來了解眼睛看東西的原理,一直以來對(duì)于這個(gè)問題很多人都有誤解,最開始人們都認(rèn)為眼睛之所以能看見東西,是因?yàn)槲覀兊难劬Πl(fā)射出光芒到達(dá)所看見的物體。但現(xiàn)在我們知道了,眼睛之所以能看見物體是因?yàn)榻邮盏搅宋矬w的反射光,從而在視網(wǎng)膜上成像,再經(jīng)過視神經(jīng)傳遞至大腦處理,最后就是我們看見的模樣。

那么這里問題就出現(xiàn)了,雖然真空中光速30萬公里每秒,被認(rèn)為是宇宙中最快的速度,但是相對(duì)于無窮無盡的宇宙,光速實(shí)際上是慢如“龜速”的,光線僅僅從太陽表面出發(fā)飛出太陽系就至少需要一年的時(shí)間,那么也就意味著看見的東西是有延遲存在的。例如我們看見的月球是1秒多鐘之前的月球,看見的太陽是八分半鐘之前的太陽。

因此就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,如果太陽突然消失,那么地球上會(huì)在8分半鐘之后進(jìn)入黑暗世界,同時(shí)脫離原來的軌道。那么在地球上你看見迎面走來的人,也是他0.00…0001秒之前的樣子,只不過對(duì)于地球的大小來說,光速已經(jīng)足夠大了,畢竟一年中可以繞地球七圈多。


那么回歸主題,如果此時(shí)此刻在距離地球2241光年遠(yuǎn)外有一顆行星,那里有著高級(jí)的生物文明,它們正在有高科技來監(jiān)視地球上發(fā)生的一切,那么它們所看見的情形就是秦始皇橫掃六國登基為皇的場(chǎng)景。因?yàn)榍厥蓟实腔鶗r(shí)的反射光線,此時(shí)此刻正好飛行到2241光年遠(yuǎn)外。而現(xiàn)在2020年發(fā)生的火災(zāi)、疫情等等,需要2241年之后才會(huì)飛到那里被知曉。這就是距離產(chǎn)生的“時(shí)間差”,當(dāng)然也并非真正意義上的“時(shí)間差”。
(64億公里之外,旅行者一號(hào)回望地球,一個(gè)黯淡的小藍(lán)點(diǎn),包含了人類文明的一切)

但現(xiàn)實(shí)中就很難實(shí)現(xiàn)了,因?yàn)閮汕Ф喙饽赀h(yuǎn)可能只會(huì)看到我們的太陽,像一顆星星一樣,至于太陽周圍的行星就很難被觀測(cè)到了,如果再繼續(xù)到不到兩米高的人類身上,那就是天方夜譚,如果想要用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡看到兩千多光年遠(yuǎn)外的人,那光學(xué)望遠(yuǎn)鏡口徑至少需要個(gè)幾光年吧,感興趣的可以去計(jì)算一下。

如果未來真的有這種技術(shù)實(shí)現(xiàn),那么就完全可以有一種新興的考古方式了,只要坐著星際飛船不斷的遠(yuǎn)離地球就好,讓考古變成了“情景回放”。


文/科學(xué)黑洞,圖片來源網(wǎng)絡(luò)侵刪。

最佳貢獻(xiàn)者
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公元前221年,秦王嬴政經(jīng)過9年征戰(zhàn),先后滅掉韓、趙、魏、楚、燕、齊六國完成統(tǒng)一華夏霸業(yè),登基自稱“始皇帝”。

圖示:秦始皇登基

“滾滾長江東逝水,浪花淘盡英雄,是非成敗轉(zhuǎn)頭空!睍r(shí)間飛逝,眨眼間就來到了21世紀(jì),距離秦始皇登基已經(jīng)過去了2241年。秦始皇登基盛典是什么樣子的呢?很可惜,秦朝沒有現(xiàn)在先進(jìn)的影像記錄設(shè)備。我們今人只能從史書中的只字片語去想象秦始皇登基時(shí)的盛況了。

有朋友好奇的問,站在距離地球2241光年的位置,能否直擊秦始皇登基時(shí)的盛況呢?為什么會(huì)有這種想法呢?原因是這樣的。我們的眼睛之所以能夠看到周圍的物體依靠的就是光。物體發(fā)出或者反射的光線會(huì)進(jìn)入到我們的眼睛。然后眼睛通過視覺神經(jīng)將光線傳遞給我們的大腦。大腦經(jīng)過處理形成了我們看到的影像。


圖示:我們通過眼睛看見事物

那么問題來了,我們看到的周圍一切都是正在發(fā)生的事情啊。而秦始皇登基已經(jīng)過去了兩千二百多年。我們?cè)趺磿?huì)看到呢?原來光的傳播是需要時(shí)間的。光在真空中的轉(zhuǎn)播速度是大約每秒鐘30萬公里。既然光的傳播有速度,那么不管一個(gè)物體距離你有多遠(yuǎn),它發(fā)出的光進(jìn)入你的眼睛都是需要時(shí)間的。所以我們就得出了一個(gè)結(jié)論“我們看到的都是過去!”

圖示:光

舉個(gè)例子來說吧!太陽距離地球大約1.5億公里。太陽光從太陽表面出發(fā)到達(dá)地球需要8分20秒。因此我們看到的太陽是8分20秒以前的太陽。晚上天空中有一顆非常明亮的恒星叫做天狼星。它的光經(jīng)過了8年7個(gè)月的時(shí)間來到了地球。所以我們看到的天狼星是8年7個(gè)月前的天狼星。而我們看到的北極星是434年前的。那時(shí)候我們中國還是明朝明神宗萬歷十四年。更厲害的是我們看到的仙女星系是254萬年前的仙女星系。當(dāng)仙女星系的光剛剛從那里出發(fā)時(shí),我們?nèi)祟惖淖嫦葎倓倢W(xué)會(huì)直立行走!

因此我們說,抬起頭仰望星空,我們看到的是過去。距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星星,就越是更久遠(yuǎn)的過去。

圖示:夜空中的星星

所以有朋友就產(chǎn)生了這種疑問,既然秦始皇登基已經(jīng)過去了2241年。那么秦始皇登基時(shí)地球上發(fā)出的光線已經(jīng)傳播到了宇宙中2241光年遠(yuǎn)的地方了。我們就在距離地球2241光年遠(yuǎn)的地方等著捕捉這些光線。那不就看到秦始皇登基時(shí)的盛典了嗎?就跟看直播一樣!

理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感。我們是不可能在2241光年之外看到秦始皇登基盛典的。為什么呢?原因很簡單,秦始皇雖是千古一帝,但是他發(fā)出的光線實(shí)在太弱了,即使用先進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡也看不到他。

圖示:暗淡藍(lán)點(diǎn),64億公里外的地球

這張照片的名字叫做“暗淡藍(lán)點(diǎn)”。它是旅行者1號(hào)在距離地球64億公里的地方拍攝的地球照片。在這張照片上地球只剩下兩個(gè)像素左右了。地球本身是不發(fā)光的。我們?cè)谟钪嫔钐幠軌蚩吹剿且驗(yàn)樗瓷涮柕墓。但是地球反射的光線是很弱的。它在宇宙中是傳播不了多遠(yuǎn)的。64億公里僅僅是0.0007光年,整個(gè)地球都變成了“暗淡藍(lán)點(diǎn)”了,更別說地球表面上的人了。秦始皇身上的“光芒”弱的恐怕在穿過地球大氣層的時(shí)候就被大氣消耗殆盡了。更別說穿越2000多光年的遙遠(yuǎn)距離了。

圖示:在遙遠(yuǎn)的恒星周圍發(fā)現(xiàn)的行星

光線太弱,我們?yōu)槭裁床唤柚冗M(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡呢?現(xiàn)在科學(xué)家搜尋太陽系外的行星用的就是先進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡。但是在恒星強(qiáng)烈的光芒面前,科學(xué)家是無法通過天文望遠(yuǎn)鏡看到幾光年之外的行星的。他們只能捕捉到行星在經(jīng)過恒星時(shí)引起恒星光線微弱的變化來判斷行星的存在。這樣我們看到的是行星的影子。同樣道理,我們站在兩千多光年外尋找地球,也只能通過地球給太陽帶來的光線變化來推測(cè)它是否存在。秦始皇就不用找了看不到的。

站在距離地球2241光年的位置,能否直擊秦始皇登基時(shí)的盛況呢?我的答案就兩個(gè)字“不能”。

朋友們的答案呢?在評(píng)論區(qū)留下你的想法,一起討論下吧!

歡迎關(guān)注兔斯基聊科學(xué),聊聊有趣的科學(xué)話題。

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如果僅僅從時(shí)間和光速上考慮,理想條件下確實(shí)是可以看到秦始皇登基的盛況!

就好比我們經(jīng)常說的:我們看到的太陽其實(shí)只是8分鐘之前的太陽(準(zhǔn)確地講確實(shí)8分鐘的多點(diǎn),這里取近似值),因?yàn)樘柟膺_(dá)到地球需要大約8分鐘時(shí)間,所以我們只能看到8分鐘之前的太陽!

同樣的道理,如果你站在2000多光年外的一顆星球上,如果能看到地球,看到的當(dāng)然是2000多年前的地球,只不過把太陽的8分鐘擴(kuò)大到2000多年而已!

但只是理論上有可能看到,實(shí)際上是不可能看到的!

地球發(fā)出(反射)的光實(shí)在太微弱了,尤其是在太陽強(qiáng)大光環(huán)照耀下,就顯得更暗淡了。有一個(gè)事實(shí)是,人類從來沒有真正看到過任何系外行星(太陽系外),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的系外行星都是通過間接方式發(fā)現(xiàn)的,因?yàn)橄低庑行窃谀感牵ê阈牵┟媲疤档耍緹o法看到!

理論上講,如果有口徑足夠大的望遠(yuǎn)鏡,確實(shí)可以看到2000光年遠(yuǎn)的地球上發(fā)生的事,但需要口徑極其的大,甚至需要整個(gè)太陽系那么大的口徑,這顯然是不可能的事情!

另外,即使有如此大口徑的望遠(yuǎn)鏡,地球上空的大氣塵埃也會(huì)阻止我們?cè)?000多光年外看到秦始皇登基的盛況!

這就是理論與現(xiàn)實(shí)的差距,現(xiàn)實(shí)中有很多我們不得不考慮的因素,而理論只是幫助我們更好地理解現(xiàn)實(shí)!

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公元前221年,秦始皇統(tǒng)一六國,登基稱帝。那時(shí)人類還沒有發(fā)明錄像機(jī),當(dāng)時(shí)的盛況沒有影像記錄。那么,這是否意味著我們永遠(yuǎn)也看不到當(dāng)時(shí)的情況了呢?

正所謂往事不可追也,過去發(fā)生的事情已經(jīng)無法改變,我們沒有辦法穿越時(shí)間回到兩千多年前,去親眼看一下。但在理論上,我們其實(shí)還是有可能看到當(dāng)年秦始皇的稱帝場(chǎng)景。

盡管古代沒有錄像機(jī),但宇宙從某種意義上來說就是一臺(tái)巨大的“錄像機(jī)”,記錄著宇宙中曾經(jīng)發(fā)生過的種種事情。至于為什么會(huì)這么說,先要弄清楚我們?yōu)槭裁纯梢钥吹竭@個(gè)世界。

只要我們睜開眼睛,目光所及,就能看到東西,但這并不是因?yàn)槲覀兊哪抗饪梢钥匆姈|西。恰恰相反,物體發(fā)出的光進(jìn)入人的眼睛中,光攜帶著有關(guān)物體的信息,所以我們才能看到物體。

我們睜開眼睛就能看到物體,是因?yàn)槲矬w發(fā)出的光已經(jīng)到達(dá)我們這邊。光的傳播速度非?,每秒將近30萬公里,所以我們幾乎都是一瞬間就會(huì)看到身邊的物體。不過,對(duì)于天上的星辰,由于它們距離地球很遠(yuǎn),而光速再怎么快也是有限的,所以天體發(fā)出的光傳播到地球上需要一些時(shí)間。

對(duì)于處在1.5億公里外的太陽,它發(fā)出的光需要大約8.3分鐘才能來到地球上,所以我們所看到的太陽其實(shí)是8.3分鐘前的樣子。如果太陽突然消失,我們只有過了8.3分鐘后才會(huì)知道,因?yàn)樘栂耙豢趟l(fā)出的光,需要8.3分鐘后才會(huì)到達(dá)地球。

對(duì)于遙遠(yuǎn)的恒星、河外星系,它們發(fā)出的光到達(dá)地球所需時(shí)間更久。例如,獵戶座的參宿四位于640光年之外,這顆恒星發(fā)出的光用了640年才走完去往地球的路程,所以我們?cè)诘厍蛏峡吹降氖?40年前的參宿四。而對(duì)于20萬光年外的小麥哲倫星系,我們現(xiàn)在所接收到的光其實(shí)是它在20萬年前發(fā)出的。

宇宙很大,而且又非?諘,光可以在宇宙中長時(shí)間傳播。光子的傳播不需要?jiǎng)恿,它們的前進(jìn)速度一直保持光速。如果光子沒有遇到其他天體被吸收,它們可以攜帶著光源的信息在宇宙中無限傳播下去。

因此,宇宙就像是“錄像機(jī)”。當(dāng)我們接收到來自宇宙的光子,我們也就看到了宇宙的過去。而且看得越遠(yuǎn),所看到的時(shí)間也就越早。

宇宙記錄著過去的時(shí)間,這也包括曾經(jīng)的地球時(shí)光。地球發(fā)出的光傳向宇宙各處,在離地球遙遠(yuǎn)的星球上,可以看到過去地球上發(fā)生的事情,例如,在1光年外可以看到1年前的地球,因?yàn)榈厍虬l(fā)出的光用了1年的時(shí)間傳播到1光年外。

秦始皇稱帝發(fā)生在距今2241?年前,當(dāng)年地球發(fā)出的光現(xiàn)在已經(jīng)傳播到距離地球2241光年的地方,所以在那里是可以看到秦始皇稱帝的盛況。只是經(jīng)過長途跋涉,光子的強(qiáng)度會(huì)經(jīng)歷大幅度衰減,在2241光年外很難看到當(dāng)年地球上發(fā)生的事情,其實(shí)就連地球本身都難以看到。另外,我們現(xiàn)在還沒有能力超光速,無法飛到2241光年之外,追上當(dāng)年的光。

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看不到,因?yàn)榭諝獠皇羌儍舻,即使在晴朗最佳的天氣,目之所極,也看不清一百公里之外的地面詳細(xì)狀況。如果根據(jù)光年計(jì)算,理論上能看到歷史上事物反射的映像,其實(shí)忽略了現(xiàn)實(shí),即空氣的純凈。


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當(dāng)然可以,但是人類永遠(yuǎn)追不上光速。不僅如此,假如一個(gè)人活100歲,從出生開始要以100年的時(shí)間走完2341的光行走的距離,那要23.41倍的光速。

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這個(gè)問題比較有趣,僅僅從理論上講,真空狀態(tài)下是可以實(shí)現(xiàn)的。

秦始皇登基稱帝是在公元前221年,距今已過去2241年的時(shí)間。

倘若光攜帶秦始皇當(dāng)年的登基信息傳播2241年,如今剛好到達(dá)2241光年的位置,若你在那里是可以看到盛況的。

當(dāng)然,這一切都要在真空狀態(tài)下才能實(shí)現(xiàn),否則光線因?yàn)樗p、折射、衍射等原因,是不可能傳播那么遠(yuǎn)的。

我們先說一下眼睛是如何看到東西的,其實(shí)眼睛本身并不發(fā)光,人眼看到東西是因?yàn)楣饩進(jìn)入眼睛,聚焦在視網(wǎng)膜上。

我們現(xiàn)在看到的東西,就是太陽光照射到物體上,進(jìn)而反射進(jìn)我們的眼睛,在通過系列復(fù)雜的神經(jīng)反應(yīng)而成像。

理論上講,只要物體的反射光能進(jìn)入我們的眼睛,那我們就能看到物體。

明白這個(gè)了,就能很好的理解秦始皇登基盛況的反射光了。

秦始皇登基是當(dāng)時(shí)一件盛況空前的大事,具有劃時(shí)代意義,當(dāng)時(shí)朝中的文武大臣們肯定是目睹秦始皇的登基大典。

兩千多年后的我們,一直好奇秦始皇是如何登基的,場(chǎng)面到底有多宏大,都有哪些人參加,無奈那已成為歷史。

為了滿足大家的好奇心,各種關(guān)于秦始皇登基的穿越劇應(yīng)運(yùn)而生,但歸根結(jié)底都是人們對(duì)歷史事件的一種想象。

那么,這一盛況真的無法再現(xiàn)了嗎?實(shí)事求是地講,確實(shí)無法實(shí)現(xiàn)。但只講理論,在特定條件下還是有可能性的。

秦始皇登基之時(shí),在場(chǎng)的人之所以能看到盛況,是因?yàn)槭r的反射光進(jìn)入了他們的眼睛,這個(gè)光一直會(huì)傳播下去。

在真空條件下,光的傳播速度是每秒30萬公里,理論上講,距離登基地點(diǎn)越遠(yuǎn),則看到盛況的時(shí)間越滯后。

這個(gè)很好理解,雖然光的傳播速度很快,但也是需要時(shí)間的,距離越遠(yuǎn)延遲性越大。

如果你在秦始皇登基時(shí)正好在月球上,而地球到月球的距離是38.4萬公里,那么你將在1秒多鐘之后看到登基盛況。

如果火星正好也有人,那么他們最快將會(huì)在3分鐘后看到現(xiàn)場(chǎng)直播,因?yàn)榈厍蚺c火星的最近距離約為5500萬公里。

最慢則需要154天,也就是說秦始皇登基近半年后,火星上的人才能看到登基盛況。

所以說,距離地球越遠(yuǎn),看到秦始皇登基盛況的時(shí)間越晚。

照這樣推理,我們是否也能看到這個(gè)盛況?理論上是可以的,到2020年,秦始皇登基盛況反射光已經(jīng)傳播了2241年。

這是個(gè)什么概念?就是說光以30萬公里每秒的速度已經(jīng)傳播了2241年,這個(gè)距離就是2241光年。

光年是距離單位,就是光在真空中傳播一年的距離,即一光年等于9.46萬億公里。2241光年就是21199萬億公里。

換句話說,就是秦始皇登基時(shí)的反射光到現(xiàn)在已經(jīng)傳播到2241光年的位置了,如果你在那里可能會(huì)看到這一盛況。

如果后來的人們想要看到盛況,可以往更遠(yuǎn)的星域空間走,理論上都能看見。

當(dāng)然,這只是一種理想狀態(tài),光要傳播這么遠(yuǎn)需要真空狀態(tài),還有人眼是否能從反射光中解析出復(fù)雜的影像信息。

我們現(xiàn)在所看到的東西都是在視力范圍內(nèi),之外的東西需要借助望遠(yuǎn)鏡。

哈勃望遠(yuǎn)鏡最雖然能看到130億光年外的星際,但它并不能看到人體大小的物體。

若是站到2241光年的位置,就算借助天文望遠(yuǎn)鏡也是無法看到地球上的人,秦始皇登基盛況是看不到的。

就算有反射光傳播到2241光年的位置,對(duì)人眼來說可能就是一束光線,不可能解析出兩千多年前的登基盛況信息的。

如果有更高級(jí)的天文望遠(yuǎn)鏡,可以在2241光年的地方看到地球上的人,那是否可以看待秦始皇登基盛況?

若是不考慮反射光的衰減,理論上是可以看見的。我們看直播都會(huì)有延時(shí),你看到的可能是幾秒鐘前的影像。

從現(xiàn)實(shí)角度講,這種假設(shè)是很難實(shí)現(xiàn)的,以目前的技術(shù)人不可能到達(dá)2241光年的地方,更沒有高端的觀測(cè)技術(shù)。

這種假設(shè)就只能在理論上分析一下,但也不是絕對(duì)不可能,等到科技突飛猛進(jìn)之時(shí),說不定就能看到秦始皇登基回放。

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站在地球以外2241光年處,能否看到秦始皇登記的盛況?

公元前221年秦始皇橫掃六國,建立了一個(gè)多民族的國家秦朝,并成為了中國第一位皇帝。時(shí)至今日,秦始皇所經(jīng)歷的時(shí)代已經(jīng)過去了2241年,在我們的直覺里,過去的景象不會(huì)再次重現(xiàn),就好比有一位美女剛從你身邊經(jīng)過,你沒來得及看,那么你將再也看不到剛才那位美女從你身邊經(jīng)過時(shí)的樣子。

除非當(dāng)時(shí)有人給你用手機(jī)拍攝了下來,我們就能回顧過去,看剛才那位美女,甚至是看到看到秦朝時(shí)代中國的勝景。

而留下影視資料的過程,正是利用攝像機(jī)捕捉光子,然后將光子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并以信息的形似儲(chǔ)存起來,這是否說明如果我們現(xiàn)在能找到過去的光子,并捕捉這些光子進(jìn)行處理分析就能看到過去的事物?如秦始皇統(tǒng)一六國、甚至是登記的場(chǎng)景!那么當(dāng)時(shí)的光子現(xiàn)在都去哪了?

光速

我們之所以認(rèn)為能夠在遙遠(yuǎn)的地方看到過去的原因是因?yàn)楣馑偈且粋(gè)有限的恒定值,它在傳播的過程中也需要花費(fèi)時(shí)間,例如,你看到的周圍所有的事物,都是過去發(fā)生的事情,雖然距離很短時(shí)間也很短,但總的來說光不是瞬時(shí)即達(dá)的。

在距離越遠(yuǎn)的事物上,這種效果越明顯,例如我們看到的月球就是1.28秒之前的,因?yàn)楣膺_(dá)到我們的眼睛就需要這么長的時(shí)間,看到的太陽是8分鐘之前的。比鄰星是4.22光年之前的,天狼星是8.6光年之前的。

反過來,這些遙遠(yuǎn)的地方看到的地球也是過去時(shí)候的鏡像。如果現(xiàn)在45億光年之外的外星人看太陽系的話,它們看到的景象是地球才剛開始形成

而公元前221年的秦朝所反射的太陽光,現(xiàn)在最多也只能達(dá)到2241光年遠(yuǎn)的地方。所以我們根據(jù)光速有限且恒定這一基本原理,在理論上就認(rèn)為我們現(xiàn)在只要處在2241光年遠(yuǎn)的地方就能看見秦朝。

但真是的情況比這要復(fù)雜的多,在理論上我們也看不見2241年前地球上發(fā)生的任何事。

如何看見事物

在地球上發(fā)光的東西不多,大部分事物是通過反射太陽光才被觀察者看到,例如你之所以能看到你面前桌子上陳列的物件,是因?yàn)樗瓷涞奶柟庾舆M(jìn)入了我們的眼睛,然后經(jīng)過視網(wǎng)膜、視神經(jīng)傳遞給大腦,大腦根據(jù)光子所攜帶的信息處理出了圖像畫面。

更重要的一點(diǎn)是,當(dāng)一個(gè)物體在反射光子的時(shí)候,會(huì)將自己的身份信息賦予光子,例如,物體的形狀和顏色,我們接受到相應(yīng)物體反射出來光子,就能判斷出這個(gè)事物的樣子和所處的狀態(tài)。

而沒有被我們眼睛接收的光子會(huì)繼續(xù)沿直線向前傳播,直到被其他物體吸收或者反射。這里需要注意的是,當(dāng)一個(gè)攜帶信息的光子被吸收以后,它就會(huì)轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能而消失。當(dāng)一個(gè)攜帶信息的光子再次被一個(gè)物體反射的時(shí)候,很容易會(huì)造成它之前所攜帶的信息發(fā)生“混亂”難以分辨。

鏡子能夠反射出人像,是因?yàn)殓R子屬于完美的全反射,不會(huì)造成攜帶人像信息的光子發(fā)生混亂。

粗糙的物體無法反射人像,是因?yàn)樵诖植诘奈矬w表面會(huì)發(fā)生漫反射,漫反射會(huì)造成攜帶信息的光子路徑發(fā)生混亂,所以我們看不到完成的人影。

而在大自然中,大多數(shù)物體屬于漫反射,所以在秦始皇年代所發(fā)生的事,它們所反射的太陽光子在被各種物體吸收以后就會(huì)消失,而沒有被吸收的光子,如果再次被其他物體反射以后,就會(huì)造成信息混亂,無法再次辨認(rèn)之前光子所攜帶的信息。

舉個(gè)例子,假如秦始皇正在喝茶!它正在喝茶的動(dòng)作,之所以能夠被人看到,是因?yàn)樗瓷淞颂柟猓⑶医o反射的光子賦予了信息,眼睛在接受到這些攜帶秦始皇喝茶信息的光子以后,經(jīng)過大腦處理就會(huì)呈現(xiàn)出畫面。

如果當(dāng)時(shí)有人用攝像機(jī)記錄了此場(chǎng)景,那么這些信息也會(huì)被保留下來,F(xiàn)在依然能回放。

但是當(dāng)時(shí)并沒有被人記錄,那么這些攜帶信息的光子就會(huì)一直向外傳播,在途中這些光子與其他物體相互頻繁的碰撞大部分就會(huì)被吸收,然后消失。這樣就會(huì)造成很多信息的丟失。

那些有幸存活的光子也會(huì)因?yàn)轭l繁的碰撞反射導(dǎo)致本身所攜帶的信息發(fā)生混亂。如果我們現(xiàn)在真的找到了秦始皇時(shí)代的光子,我們也無法從這些光子中獲得任何有用的信息。這些光子已經(jīng)完全變味了!

因此,從理論上來說,我們是無法看到秦始皇登基的。

如果秦始皇登基的時(shí)候,周圍沒有空氣、天空沒有云層、宇宙中沒有塵埃,那么登記信息的光子就會(huì)完好無損的傳播到2241光年的位置,雖然這些光子很微弱,但是只要我們擁有的設(shè)備口徑足夠大,持續(xù)的曝光捕捉這些光子,我們還是可以看到一些模糊的影像的。不過真是的宇宙并不是這樣的。

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要把極端微弱的光線影像加強(qiáng)還原才有可能。早知道其他光線強(qiáng)度是你想看的萬億倍

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站在距離地球2241光年的位置,能否直擊秦始皇登基時(shí)的盛況?

前兩天又重新刷了一遍《尋秦記》,再次領(lǐng)略了秦始皇登基時(shí)的盛況,當(dāng)時(shí)的年代是公元前221年。可惜那時(shí)候沒有影像設(shè)備,無法記錄登基時(shí)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,大家知道,光線雖然傳播速度最快,但是它在另外一個(gè)慣性參照系內(nèi)觀測(cè)的話,通過一定距離也是需要花費(fèi)時(shí)間的,理論上在2241光年外,是否可以目睹當(dāng)時(shí)秦始皇登基時(shí)的盛大場(chǎng)景呢?

眼睛看到的都是“過去時(shí)”

首先來看一下眼睛能夠看到景物的原理。光本質(zhì)上是一種電磁波,是包含不同波長光線的復(fù)合體,按照波長從短到長,可以分為伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波,我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降闹皇强梢姽膺@一小部分,而可見光又可以分為紅橙黃綠藍(lán)靛紫七種色光。物體能夠被人看到,主要是本身發(fā)出光線或者反射光線,經(jīng)過傳輸以后進(jìn)入人眼,通過晶狀體折射,然后在視網(wǎng)膜上成像,從而刺激視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞,通過視神經(jīng)將光刺激信號(hào)傳輸?shù)酱竽X皮層,經(jīng)過處理形成物體的感官信息,從而人們可以根據(jù)光線的特征,判斷出物體的明暗程度、大小、顏色、形狀等。

由于光線的傳輸需要時(shí)間,嚴(yán)格意義上我們看到的物體都是它們的過去時(shí),只是我們身邊的物體距離較近,光線經(jīng)歷的時(shí)間太短太短,我們察覺不出這種時(shí)間差而已,但是如果放在宇宙尺度,光線即使傳輸速度最快,但也不能忽略這個(gè)時(shí)間差了。比如,月球距離地球38萬公里,光線從月球到達(dá)地球也需要1.3秒,反之也一樣。太陽距離地球1.5億公里,光線從太陽到達(dá)地球需要8分半的時(shí)間。離太陽最近的恒星比鄰星,距離地球4.2光年,光線從比鄰星到達(dá)地球得需要4.2年的時(shí)間,等等。對(duì)于那些更加遙遠(yuǎn)的天體,我們?nèi)绻軌虿蹲降剿鼈儼l(fā)出的光線,就能夠確認(rèn)它們的存在,只不過這些光線所攜帶的信息,表達(dá)的只是它從目標(biāo)星體發(fā)出時(shí)狀況,因此我們即使能夠看到,也是光線傳輸所花費(fèi)時(shí)間之前的目標(biāo)星體狀態(tài)。

觀察遙遠(yuǎn)天體不僅僅要看到光線

剛才提到了,我們通過肉眼看到目標(biāo)物體,前提是需要這個(gè)物體發(fā)生或者反射的光線要進(jìn)入人的眼睛,如果僅僅是這樣,我們也只能發(fā)現(xiàn)這個(gè)物體的存在,而想要清楚地判斷物體的特征和細(xì)節(jié),還需要兩個(gè)方面的基本條件:

一是較大的視角。從人體的生理機(jī)能上看,人眼存在著視物的最小視角,也就是能分辨出兩點(diǎn)之間的最小距離在視角方面呈現(xiàn)的夾角,理論上這個(gè)最小夾角為1分,只有超過這個(gè)數(shù)值,才能在視網(wǎng)膜上成像。同樣,借助相機(jī)、天文望遠(yuǎn)鏡等儀器設(shè)備也一樣,需要達(dá)到這樣的視角才可以刺激人眼的光感細(xì)胞。

二是較高的分辨率。我們?nèi)绻袛嗄繕?biāo)物體的細(xì)節(jié),那么在我們眼睛中呈現(xiàn)的像的分辨率要盡可能的高,否則我們看到的只是模糊的圖像,根本無法進(jìn)一步辨認(rèn)其表面形態(tài)的諸多細(xì)節(jié)因素。這也是應(yīng)用不同分辨率的相同,在拍攝同樣遠(yuǎn)的景物時(shí),我們看到的放大圖像清晰度不同的原因。

由于人體健康程度相同時(shí),人眼的生理極限是差不多的,因此要想獲取遙遠(yuǎn)天體的圖像,我們僅僅捕捉到光線是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要在盡可能地?cái)U(kuò)大觀察視角以及提供更高分辨率上下功夫。那么,在應(yīng)用天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)目標(biāo)星體進(jìn)行觀察時(shí),相當(dāng)于延伸了我們?nèi)搜鄣纳頇C(jī)能的閾值,提高了可觀測(cè)的上限,這樣能夠使我們能夠看到更遠(yuǎn)的天體,以及看到更清晰的天體形態(tài)。

在2241光年外能看到秦始皇登基的盛況嗎

只能說理論上可以,只要我們擁有超強(qiáng)的捕捉光線能力以及具有超強(qiáng)分辨率觀測(cè)能力的儀器設(shè)備。但是現(xiàn)實(shí)卻是殘酷的,這里有三個(gè)以現(xiàn)有技術(shù)難以破解的問題。

第一是沒有這樣“變態(tài)”的觀測(cè)設(shè)備。雖然我們現(xiàn)在的天文望遠(yuǎn)鏡,可以探測(cè)到來自幾億幾十億光年外目標(biāo)星體所發(fā)射出來的光線,但是也僅僅是捕捉到微弱的電磁波而已,也就是說僅有“亮度”的存在,別無其它的特征。如果想要提高觀測(cè)效率,使其能夠看清2000多光年以后的星體,理論上天文望遠(yuǎn)鏡的口徑也是一個(gè)天文數(shù)字,至少要達(dá)到幾光年的大小,顯然這是無法實(shí)現(xiàn)的。

第二是遙遠(yuǎn)行星的難度極大。由于行星本身并不發(fā)光,只能反射恒星發(fā)出的光線,與恒星的亮度相比簡直差了太多數(shù)量級(jí)。而且由于宇宙并非絕對(duì)的真空環(huán)境,光線在傳輸過程中勢(shì)必會(huì)受到星際氣體、塵埃、小行星等的影響,產(chǎn)生一定的吸收、折射、反射等現(xiàn)象,從而光線的能量會(huì)隨著距離的增加而不斷發(fā)生衰減,因此,對(duì)于遙遠(yuǎn)星系中的行星探測(cè)來說,我們即使通過天文望遠(yuǎn)鏡也很難直接發(fā)現(xiàn)它們,主要是通過凌日法、引力透鏡法、徑向速度法等進(jìn)行間接觀測(cè),而觀測(cè)到的結(jié)果也僅僅是證實(shí)行星的存在、它們的大小以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,難以再對(duì)其表面特征進(jìn)行深層次的探測(cè)。

第三是我們無法跟上光線的速度。2241光年之外我們沒有觀測(cè)基地,而以我們現(xiàn)有的技術(shù),從地球上要坐宇宙飛船過去的話,飛行速度與光速相比差距還相當(dāng)?shù)么螅簿褪钦f我們無法跟上從地球上發(fā)出光線攜載信息的速度,即使通過幾千年到達(dá)了那里,在2241光年之外看到的就早已不是秦始皇那時(shí)候的信息了,除非我們可以瞬間到達(dá),這就需要其它的科學(xué)技術(shù)了,諸如蟲洞理論等,只不過這些還處在假想階段。


綜上所述,雖然從理論上我們?cè)?241光年之外可以看到秦始皇登基時(shí)的盛況,但是由于現(xiàn)有技術(shù)的限制,無論是從旅行時(shí)間、行星捕捉、觀測(cè)分辨率等方面來看,想要實(shí)現(xiàn)這樣的愿景,所需要的技術(shù)突破和飛躍還著實(shí)超出我們的想象。

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