【宇宙科普】夜晚的星光都是數千萬年以前發出來,所以今天看到的一切都是假的嗎?

天空之城 2020/10/27 檢舉 我要评论

「夜晚的星光都是數千萬年以前發出來,所以今天看到的一切都是假的嗎?」,遙望星空就是在回顧宇宙的歷史,為什麼會這樣?因為我們看到事物的過程都是有「延遲」的,而這個「延遲」就和光速有關。

我們眼中的世界存在「延遲」

我們通過眼睛觀察世界的過程其實就是眼睛接受電磁波的過程,而電磁波在這裡就是資訊的載體,我們知道電磁波的傳播速度為光速,光速雖然很快但其依然是一個有限的速度,這就說明,無論被觀察事物距離我們多近,搭載其狀態資訊的電磁波進入人眼總是需要耗費時間的,因此我們看到的世界與「此時此刻」的世界總是有延遲存在,這個延遲隨著事物與我們的距離增加而增加。

太陽距離地球約1.5億公里,光走完這個路程大約需要八分二十秒,因此我們在地球上看到的太陽,其實是八分二十秒之前的太陽。與太陽系最近的恒星系統是南門二,其距離我們大約有4.2光年遠,也就是說我們現在看到的南門二其實是4.2年前的南門二。雖然有些悲涼,但這是無法改變的事實,因為光速就是資訊傳遞的極限速度。

世界雖然有延遲,但卻可以真實的影響我們

雖然我們看到事物都有「延遲」,但這並不代表我們眼中的世界都是假的。以我們的太陽為例,當我們抬頭望向太陽時,太陽的「像」會進入我們眼睛,由於光速的限制,我們知道這個「像」由八分二十秒之前的太陽產生,此時此刻太陽產生的「像」還沒有傳播到地球,在你看到太陽的「像」時,還會感受到它的光和熱,這些都是八分二十秒之前的真實太陽對我們的影響。

由於資訊與能量的傳播速度最快為光速,所以當下時刻的太陽無論發生什麼變化都無法影響當下時刻的地球,能對我們造成影響的就是我們眼中這顆八分二十秒之前的太陽,所以你還認為眼中的世界是假的嗎?

我們眼中的星光也未必是真實的

同樣,你看到的世界未必都是真的。雖然我們看到的星光是由實際天體所發出,但卻並不一定能代表其最真實的資訊。廣義相對論認為引力本質上是時空彎曲的幾何效應,在大品質天體附近,時空會產生畸變,遠處天體的星光在經過這些區域時就有可能產生多重成像,這其實是一種引力透鏡效應,因此你所看到的星光也可能是被引力場「加工」之後的「產品」。所以,你眼中的世界未必都是真的。

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