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我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?

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online_member 发表于 2019-4-19 22:51:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确的吗?

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?86 / 作者:2125326 / 帖子ID:45619,185939



以太阳为例。

我们知道太阳会释放什么微粒、以什么频率发光和释放什么样的能量。

我们在它们从太阳表面飞出到达地球时探测到它们。那么其他更远的恒星呢?它们是依照同样的核聚变反应发光,还是有着完全不同的机制?它们是像点燃的木块似的燃烧火团,还是像太阳一样的等离子体?我们没有很多工具帮助我们回答这些问题。我们只有一个:光。从这些恒星发出的光。

恒星们的许多秘密被写在里面,其中我们已经解开的一个秘密就是物理学的定律在各处都适用。因为光是我们了解宇宙的关键,让我们先看看光到底是什么。

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?83 / 作者:2125326 / 帖子ID:45619,185939



光,别名电磁辐射,可被认为既是微粒(光子),又是波。两种描述不仅都适用于描述宇宙,而且要了解我们的世界,两种描述缺一不可。在这里,我们暂时只把它看作波就够了。

要描述海洋里的波浪,你需要说明两点:它们的高度以及相邻两个波峰之间的距离。高度在描述中的重要性不言而喻:面对离你越来越近的五十米高的巨浪,还是二毫米高的小浪,如果你足够聪明的话,会作出完全不同的反应。对于光波,道理也是一样:光波的高度代表着我们所称的强度。

现在让我们再来看看波峰之间的距离。同样,海洋里相隔几百米的波浪与非常接近的波浪之间有着很大差别。这个距离有着很贴切的名字:波长。

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?78 / 作者:2125326 / 帖子ID:45619,185939



波长越长,在一个固定的时间段里到达的波浪数目就越少,这个数目又称为波的频率。直观地说,波长越短(频率越高),波所带的能量就越大,你可以让你朋友在一分钟里以每秒一次或每秒一百次的频率打你。或许你的朋友会选前者,因为他不想累死,但我想你最好还是不要这么要求。对于光,也是如此。波长越短,光线所带能量越高。

与我们祖先想象的不同,我们的眼睛是光的接收器,不是发射源。而且它们并不能够探测到所有种类、强度和波长的光线。如果光线太强,会伤害你的视网膜,几秒钟就能让你变盲。你直视太阳、激光,或任何太强的光源,就会如此。我们仅能看见那些既不太强也不太弱的光线。

我们眼睛对于光线波长相关的缺陷则更微妙一些。百万年来,我们的祖先(这里我们包括了远远还没有展现出人类影子时就已存在的那些)在进化过程中,他们的感光器官适应于他们生存所最需要的光线。为了采摘果实,或者发现自己面前的剑齿虎,看清绿色、红色或黄色比看到掉落到远处黑洞里的恒星所发出的X光重要得多。因此我们的眼睛对于自己每天生活中必需的光线更为敏感。如果我们只能探测X光,估计早就在地球上灭绝了。

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?56 / 作者:2125326 / 帖子ID:45619,185939



因此,与所有存在的自然光相比,我们的眼睛所能见到的只是很小一部分。但宇宙不管这些,照样发出各种光线。我们又给它们取了个贴切的名字,我们称能够被眼睛看到的光为“可见光”,我们还给它们分了组,取了各自的名字:颜色。区分两种颜色的标准通常比较随意,但的确存在着一种严格的数学定义,基于距离,也就是它们波长的定义。

有些动物的眼睛进化得略有不同,有一些动物能够看到的光线比人类所能看到的略多。例如,蛇可以看到红外线,而一些鸟类能看到紫外线,两者都在人类可见光范围之外。但没有一种动物具有能够看到一切光线的器官。只有我们。而且我们在这方面做得相当出色。

包围着我们的各种光线,从最低到最高能量依次是:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X光和伽玛射线。无线电波有着很长的波长,波峰之间距离可从一米到十万公里或更长,而伽玛射线,其波长短于一毫米的十亿分之一——但它们都是光线。我们所建造的所有望远镜都是为了捕捉它们的,无论它们来自何处,强度如何,我们能通过各种技术从各个不同窗口观察宇宙。

我们通过望远镜所能看到的宇宙中是正确和真实的吗?23 / 作者:2125326 / 帖子ID:45619,185939



当你观看天空时,无论是肉眼还是使用某种望远镜,你都能捕捉到并处理从外太空某个遥远的光源所发出的光波。但那时你可能还没有注意到,虽然它首先是一个穿越空间的旅行,但因为光线的传播也需要时间,不是即刻到达,因此你的旅程同时也是时间上的穿越。

我们是不是都曾经在某个地方,比如晚饭桌上或别的场合,或者在某些科普读物和自媒体上,听到过这种说法,我们在天空中所见到的星星实际上都已经死了?

是真的吗?那些恒星都已死去?

肯定不是。至少不是我们所看到的所有恒星都已死去。

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本文选自:今日头条
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