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为什么有些恒星的光,至今都没有到达地球?

 宇宙观察 2021-12-01

天文学家告诉我们,地球夜空一共有6000多颗星星能被人类用肉眼直接看到,这些星星绝大部分都是和太阳一样的恒星。

银河系中的太阳

太阳系所处的银河系,是一个拥有数千亿颗恒星的棒旋星系,而人类肉眼只能看到几千颗恒星,因此几百年来天文学家都热衷于制造更强大的天文望远镜,但上世纪初物理学和天文学的两个发现,让天文学界意识到了,不论用多么强大的望远镜,人类都永远无法看见宇宙的全貌。

那么究竟是什么发现,彻底堵死了天文学家窥探宇宙的路呢?

答案就是上世纪初,爱因斯坦相对论,揭示的光速不变且不可被超越,以及埃德温.哈勃发现的宇宙膨胀现象。

爱因斯坦

狭义相对论证明了,光速是宇宙中,信息传递速度的上限,因此我们看到的太阳永远都是8分多钟前的太阳,看到的比邻星永远都是4.22年前的比邻星,换言之就是说,天文学家看得越远就越古老,所以天文学堪称“宇宙考古学”

哈勃发现的宇宙膨胀,证明了星系都在远离地球,同理,星系发出的光也需要更长的时间才能飞到地球。

上世纪末,宇宙膨胀又被证明是“加速膨胀”,也就是说距离地球越远的星系,远离地球的速度越快,它们发出的光,飞到地球所需的时间也就越来越长。

可观测宇宙图

基于以上事实,人类的可观测宇宙直径是930亿光年,也就是一个以地球为中心,半径465亿光年的球形空间,其内大约有1万亿个星系,数万万亿颗恒星。

465亿光年之外,是更广阔的未观测宇宙,那里也存在着海量星系和恒星,但它们发出的光直到今天也还没飞到地球,未来随着宇宙的加速膨胀,星系密度还会进一步降低,天文学家将看到一个逐渐暗淡的宇宙。

宇宙时空本身的超光速膨胀,是人类目前已知的两种超光速现象中,影响最大的一种,它直接把天文学的研究范围,局限在了可观测宇宙之内。

在超光速膨胀的宇宙中,信息的传递速度却是“缓慢”的光速,这意味着我们永远无法知道,宇宙深处正在发生着什么。

光速限制阻碍遥远恒星光芒到达地球的同时,也禁锢了住人类文明探索宇宙的脚步。

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