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距離7000萬光年外,回望地球,會看到恐龍時代嗎?
2021/12/29
2021/12/29

各位對恐龍的印象大都來自經典大片《侏羅紀公園》,當然恐龍的形象也是經過古生物學家反復論證與建模後得出來的,但問題是我們現有的資料只有化石,假如只有企鵝的化石,我們能推測出企鵝現在的樣子嗎?

眼見為實,假如能回到7000萬年前看看恐龍,那一定是極好的!用什麼辦法呢?回到過去明顯不現實,有朋友提出了到7000萬光年以外,就能看到恐龍,是真嗎!

6600萬年前的地球,非洲旁邊還有個大陸

我們看到的宇宙全是歷史!

答案是肯定的!在距離地球7000萬光年外的地方,理論上就能看到恐龍!原理其實不難,因為我們看到的宇宙,一直都是在很久以前發生的事情,整個宇宙都是一部錄影機,通過它特有的速度慢慢播放給我們看!

一億光年內的宇宙

光速,就是這個播放速度的控制者

很久以前開始大家都以為光速是無限的,當年伽利略就不信邪,試圖用兩個數公里的燈籠打開和測量光速,但很顯然光的速度遠超他的手速,所以這個測量明顯就是不成功的,不過後來羅默利用木星衛星的星食週期確定光速是有限的,不過誤差比較大,他測定的光速是22萬千米/秒,當然這不是他的錯誤,而是當時的觀測條件決定的!

第一個準確測量光速的是傅科,他用巧妙地利用了旋轉鏡法測得空氣中的光速為298000千米/秒,這精度達到了1%的范圍,已經極高了,當然現代光速c=299792458m/s,由于米就是光速定義來的,因此光速就成了一個定值,或者說是一個常數。

我們看到的都是歷史

光有了一個有限的速度,所以距離有多遠,那麼到達地球的光就有多少時間,這就是一個正比例關係!比如月球距離地球38.4萬千米,按光速算,我們看到的就是1.3S以前的月亮,太陽距離我們1.5億千米,所以我們看到的是8.3分鐘以前的太陽!

比鄰星距離4.2光年,獵戶座參宿四距離地球640光年,超級地球開普勒452b距離1400光年,銀心距離2.6萬光年,大麥哲倫星系16萬光年,仙女星系254萬光年!所以我們看到的都是滿滿的歷史,由于光速限制,我們永遠都看不到它現在的模樣!

甚至,我們能看到宇宙誕生的時刻

是不是很神奇?宇宙誕生到現在大約過去了138.2億年,但宇宙膨脹卻比光速還快,因此宇宙誕生那一刻的光仍然在源源不斷的射向地球,因此只要我們架起望遠鏡,就能看到微波背景輻射!那是宇宙大爆炸的餘暉被高速膨脹的宇宙紅移到了電磁波段,所以現在只能通過射電望遠鏡來觀測,更遠的位置,也就是大爆炸誕生的那一刻,那時沒有光,但是有引力波,也許未來能看到!

反過來,只要我們到達N光年外,理論上就能看到N年前的地球,這,一點毛病都沒有。

假如要看到恐龍,那麼得造個多大的望遠鏡呢?

所以,在7000萬光年以外,就能看到地球的白堊紀時代,但是得造個多大的望遠鏡呢?算一算就知道了,我們按最大的恐龍長度為30米,那麼計算解析度有一個經驗公式,如下:

恐龍的身高/距離=1.22*波長/望遠鏡口徑

一般波長我們取用550納米的可見光波段,那麼這個望遠鏡口徑可以代入計算得到望遠鏡的口徑大約是:1.565664光年

好像也不大哈,也就奧爾特雲的的直徑差不多,將整個太陽系的所有材料拿來做望遠鏡估計還不夠,即使是反射望遠鏡,也得有那麼大一張薄膜呢,所有是不是大的有點誇張?不過別著急,我們可以利用甚長基線干涉技術,在這1.5光年的范圍內,建立若干個點,然後利用干涉技術,合成一個1.5光年口徑的望遠鏡!

去年4月10日晚公佈的M87*黑洞照片,利用的就是這種技術,利用半個地球的射電望遠鏡,在2017年4月份時對M87大概進行了十天左右的觀測,取得了1PB左右的資料,然後全球150多位科學家處理了2年,才讓我們看到了那個黑洞!假如要處理1.5光年的干涉望遠鏡取得的資料,估計得量子電腦運算上十年!

終于我們看到了恐龍的模樣,居然有全身都覆蓋了毛髮?我們都被科學家忽悠了嗎?當然開個玩笑,誰都不知道恐龍長沒長毛。

其實我們都是紙上談兵,因為那麼遠,我們根本就到不了那裡,或者即使到也趕不上光,除非愛因斯坦-羅森橋實現了,也就是所謂的蟲洞,瞬間穿越!




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