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標題: 什么是现在？我们能否看到，遥远宇宙的现在？ [打印本頁]

作者: 雨落润田 時間: 2023-12-5 15:51
標題: 什么是现在？我们能否看到，遥远宇宙的现在？

我们能否看到遥远的宇宙中“现在”正在发生的事？

如果我们观测一个在几百万光年之外的恒星系，我们看到的只是它几百万光年之前的样子。那我们怎样才能看到它们现在的样子呢？

——印度根加讷格尔的13岁的Parul的提问

（图源：Tithi Luadthong/Shutterstock）

不妨先来思考两个问题：我们是如何定义“现在”的？

我们的“现在”和别处的“现在”又有什么关系呢？

我们都知道，没有什么东西的速度可以超过光速——300000km/s。这就意味着，来自宇宙中的遥远天体的光，也要花些时间才能到达地球。

科学家们用光年来衡量宇宙的大小，光年是光传播一年经过的路程。比如说，你用望远镜观测一个10光年（95万亿公里）之外的恒星系，你看到的其实是它十年前的样子。

这个事实仿佛在向我们申明：想看到遥远的恒星系正在发生什么，根本没门儿。不过俗话说的好——上帝关上你的门又关上你的窗时，还会为你打开空调——所以我们不妨去赫赫有名的阿尔伯特·爱因斯坦的相对论中找一找答案。相对论描述了物体与物体、以及物体与周围的时间和空间之间的关系。

（图解：爱因斯坦与相对论。图源：Weird UK。）

【时间旅行】

爱因斯坦的理论揭示了一些不同寻常的东西。如果你可以以非常大的速度离开地球——大到接近光速——那么你的时间就比留在地球上的人的时间要流逝得慢。

（图解：行星围绕恒星天苑四旋转的艺术想象图，它们距离我们10.5光年。图源：NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)）

设想一下，你启航前往十光年外的宇宙，然后折返回来，同时地球上有一个你的孪生姐妹。对于你们俩来说，你离开后你们的时间将会走得不一样快——你回来时，你的姐妹会认为过了20年，但对你而言，如果你达到了光速的99%，这次旅程就会只花掉你的3年，这样你的姐妹就会比你大17岁；如果你达到了光速的99.9%，那么这次旅程只会花掉你的1个月，你的姐妹就会比你大将近20岁。

（图源：Electronic Circuits。）

这看起来像个笑话，但你要知道，这一点都不假。当运动得非常非常快的宇宙射线撞击到地球的大气层时，它们会产生一种叫做μ介子的粒子，这种粒子很不稳定，它们会分裂开，以至于根本不会有μ介子来到地球表面。然而我们确实看到它们了。这是因为它们的时间流逝得比我们的慢，所以在我们看来，它们在分裂之前就来到了我们面前。