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【腦洞系列】距離7000萬光年外,回望地球,會看到恐龍時代嗎?

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, 是真的嗎!

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!

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, 由於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。

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, 由於光速限制, 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!

終於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!

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!

終於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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