距离7000万光年外,回望地球,会看到恐龙时代吗?
各位对恐龙的印象大都来自经典大片《侏罗纪公园》,当然恐龙的形象也是经过古生物学家反复论证与建模后得出来的,但问题是我们现有的资料只有化石,假如只有企鹅的化石,我们能推测出企鹅现在的样子吗?
眼见为实,假如能回到7000万年前看看恐龙,那一定是极好的!用什么办法呢?回到过去明显不现实,有朋友提出了到7000万光年以外,就能看到恐龙,是真吗!
6600万年前的地球,非洲旁边还有个大陆
我们看到的宇宙全是历史!
答案是肯定的!在距离地球7000万光年外的地方,理论上就能看到恐龙!原理其实不难,因为我们看到的宇宙,一直都是在很久以前发生的事情,整个宇宙都是一部录像机,通过它特有的速度慢慢播放给我们看!
一亿光年内的宇宙
光速,就是这个播放速度的控制者
很久以前开始大家都以为光速是无限的,当年伽利略就不信邪,试图用两个数公里的灯笼打开和测量光速,但很显然光的速度远超他的手速,所以这个测量明显就是不成功的,不过后来罗默利用木星卫星的星食周期确定光速是有限的,不过误差比较大,他测定的光速是22万千米/秒,当然这不是他的错误,而是当时的观测条件决定的!
第一个准确测量光速的是傅科,他用巧妙地利用了旋转镜法测得空气中的光速为298000千米/秒,这精度达到了1%的范围,已经极高了,当然现代光速c=299792458m/s,由于米就是光速定义来的,因此光速就成了一个定值,或者说是一个常数。
我们看到的都是历史
光有了一个有限的速度,所以距离有多远,那么到达地球的光就有多少时间,这就是一个正比例关系!比如月球距离地球38.4万千米,按光速算,我们看到的就是1.3S以前的月亮,太阳距离我们1.5亿千米,所以我们看到的是8.3分钟以前的太阳!
比邻星距离4.2光年,猎户座参宿四距离地球640光年,超级地球开普勒452b距离1400光年,银心距离2.6万光年,大麦哲伦星系16万光年,仙女星系254万光年!所以我们看到的都是满满的历史,由于光速限制,我们永远都看不到它现在的模样!
甚至,我们能看到宇宙诞生的时刻
是不是很神奇?宇宙诞生到现在大约过去了138.2亿年,但宇宙膨胀却比光速还快,因此宇宙诞生那一刻的光仍然在源源不断的射向地球,因此只要我们架起望远镜,就能看到微波背景辐射!那是宇宙大爆炸的余晖被高速膨胀的宇宙红移到了电磁波段,所以现在只能通过射电望远镜来观测,更远的位置,也就是大爆炸诞生的那一刻,那时没有光,但是有引力波,也许未来能看到!
反过来,只要我们到达N光年外,理论上就能看到N年前的地球,这,一点毛病都没有。
假如要看到恐龙,那么得造个多大的望远镜呢?
所以,在7000万光年以外,就能看到地球的白垩纪时代,但是得造个多大的望远镜呢?算一算就知道了,我们按最大的恐龙长度为30米,那么计算分辨率有一个经验公式,如下:
恐龙的身高/距离=1.22*波长/望远镜口径
一般波长我们取用550纳米的可见光波段,那么这个望远镜口径可以代入计算得到望远镜的口径大约是:1.565664光年
好像也不大哈,也就奥尔特云的的直径差不多,将整个太阳系的所有材料拿来做望远镜估计还不够,即使是反射望远镜,也得有那么大一张薄膜呢,所有是不是大的有点夸张?不过别着急,我们可以利用甚长基线干涉技术,在这1.5光年的范围内,建立若干个点,然后利用干涉技术,合成一个1.5光年口径的望远镜!
去年4月10日晚公布的M87*黑洞照片,利用的就是这种技术,利用半个地球的射电望远镜,在2017年4月份时对M87大概进行了十天左右的观测,取得了1PB左右的数据,然后全球150多位科学家处理了2年,才让我们看到了那个黑洞!假如要处理1.5光年的干涉望远镜取得的数据,估计得量子计算机运算上十年!
终于我们看到了恐龙的模样,居然有全身都覆盖了毛发?我们都被科学家忽悠了吗?当然开个玩笑,谁都不知道恐龙长没长毛。
其实我们都是纸上谈兵,因为那么远,我们根本就到不了那里,或者即使到也赶不上光,除非爱因斯坦-罗森桥实现了,也就是所谓的虫洞,瞬间穿越!