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标题: 如果6500万光年外有外星人，能否通过望远镜看到地球上的恐龙 [打印本页]

作者: 友朋远方来 时间: 2023-1-4 11:24
标题: 如果6500万光年外有外星人，能否通过望远镜看到地球上的恐龙
光速有限是一件功德，能够让我们追溯历史。当我们看到越迢遥的宇宙，就能看到越古老的历史。

光在真空中必要1年的时间才能穿越9.46万亿公里的空间，也就是说，如果我们用望远镜看到一个位于1光年外的天体，那么看到的其实是它1年前的样子。如果看到的是100亿光年外的天体，那就是它100亿年前的模样。而我们如今仰面看到的太阳，也是8分20秒之前的样子。
相比之下，你眼前的物品和你的隔断非常近，尽管你看到的画面和它如今的模样不能说绝对同等，但光从这些物品传播到你眼中只必要不到1纳秒的时间，这个时间根本上就可以完全忽略了。

反过来讲，如果我们在足够远的地方，也能看到地球的历史。那么，如果我们飞到6500万光年外，或者说如果6500万光年外有外星人的话，是不是就能够通过望远镜看到地球上的恐龙了呢？
理论上说，的确有这个大概，但实际情况却要复杂得多。
我们知道，人类眼里看到的世界，其实是可见光波段的光子撞击在各个物体上，然后反射到我们眼中的模样。反射到我们眼里的光子越多，我们看到的物体就越明亮。

所以，如果我们离观测目的太远的话，通过它反射的光子将会飞到四面八方，只有一小部门进入我们的眼睛里，看起来就比力暗了。相反，如果我们离得足够近，那么有一部门光子还没来得及飞出去就进入眼睛里了，看起来就比力亮了。
也就是说，离得越远，我们就必要越大的“眼睛”来观测目的，这就是人类的望远镜做得越来越大的原因。如果望远镜足够大，那么就可以网络到更加分散的光子，这对于我们观测一个天体来说就更加有利。
一台望远镜网络某个天体光子的本事，叫做集光本事。通过上面我们先容的内容你就知道了，望远镜的集光本事和它的主镜口径是成正比的。

除了集光本事之外，望远镜另有一项参数极其重要，那就是分辨率。
我们知道，宇宙中的天体都黑白常巨大的，但在我们的夜空中，除了月球之外，其他的天体都只是一个光点，这就是因为我们眼睛的分辨率不敷以把它们的左侧和右侧分辨开。只有分辨率足够高，才能将天体的两侧分辨开来，呈如今人类眼前的就不再是一个光点了。
幸运的是，望远镜的分辨率也是和口径成正比的。所以，只要我们单纯地把精力放在扩大望远镜口径上，就能够看清楚更迢遥的天体。
那么，如果想要在6500万光年外看到恐龙，到底要把望远镜做到多大呢？

以最近最受关注的美国宇航局的詹姆斯·韦布太空望远镜为例，其口径为6.5米，角分辨率达到了0.1角秒。这是个什么概念呢？利用三角函数盘算一下可以知道，在40公里之外，它能够分辨出一枚硬币来。
40公里和6500万光年的对比，以及硬币和恐龙之间的对比，哪一个更悬殊，相信大家都很清楚。
我们跳过盘算的步调，直接把盘算结果告诉大家吧。如果不希望看到的恐龙只有一个点那么大，这台望远镜的口径必要高出4.4光年！也就是说，如果这台望远镜的一头在太阳系，那么另一头就要触及比邻星了。

迄今为止，人类能够制作的光学望远镜的最大口径也只有39米，而且还处于建立之中，而且2027年之前都不大概投入使用。至于4.4光年的望远镜，光是质量就能吓死人，把多少颗行星全搭进去都不敷原材料的……
说了这么多，这还只是委曲能够把恐龙的头和尾分辨开，完全不敷以看清楚恐龙的模样。如果想要看清楚恐龙到底长什么样，这台望远镜还要做得更大。而且，这还没有思量到地球大气层的干扰，毕竟即便望远镜建立在太空中，恐龙也是在大气层内的。想要穿透大气层，望远镜还必要更加强大才行。

你以为这就完了吗？那你就错了。
实际上，如许的望远镜是根本做不出来的。先不说实际情况如何，仅仅从理论上，就不支持这种望远镜的存在。
我们知道，根据爱因斯坦的广义相对论，质量是可以扭曲周围时空的。质量越大，扭曲越严峻。如果真的有人制作了云云巨大的望远镜，那么其质量已经足够将时空曲率扭到无穷大。也就是说，这台望远镜还没制作完，在它的口径刚刚达到28光分（约5亿公里）的时候，就已经坍缩成一个黑洞了。

所以，至少如今这些模式的望远镜，是不大概做到这么大的。当然了，如果有如许的文明，大概望远镜的技术也比我们先辈得多，或者有其他的观测手段。
有么？大概有，好比引力透镜效应。
引力透镜效应也是爱因斯坦的广义相对论引申出来的概念，同样是利用质量扭曲空间的现象，利用大质量天体扭曲迢遥天体的光，起到雷同于凸透镜放大的结果。6500万光年的空间足够放下星系团乃至是超星系团这么巨大的天体了，但是其放大倍率也有限，还必要在焦点处举行观测，难度同样不小。

也大概存在着人类完全不知道的某种物理学理论，能够支持更加复杂的望远镜，不过这就不是我们目前能够想象得到的了。不过话说返来，如果有一个文明已经达到如许的科技了，他们另有须要研究地球上的恐龙长啥样吗……

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