一颗离地球17光年的星星,我们看到的是17年前的它,还是现在?

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如果一颗恒星距离地球17光年,我们看到的是17年前的恒星,还是现在这个时候的恒星呢?

这里以牛郎星为例,这颗恒星与地球的距离差不多是17光年。在夏季夜空中,我们很容易看到牛郎星,它是夏季大三角的三颗亮星之一,其亮度在夜空肉眼可见的恒星中排名第12。牛郎星的质量和半径大约是太阳的1.7倍,光度将近太阳的11倍。

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当我们在地球上目视牛郎星时,我们看到的并非当前时刻的牛郎星,而是17年前的牛郎星。原因很简单,因为光的传播速度是有限的,光在1年的时间里只能前进1光年。牛郎星距离地球17光年,这意味着光走完这段距离需要17年的时间,所以我们看到的是17年前的牛郎星。

至于牛郎星的现状,我们现在并不清楚,需要在17年后才会知道。即便牛郎星已经在10年前爆炸(当然几乎不可能),我们也不会知道,而是要再等7年的时间,因为这颗恒星爆炸时所发出的光传播了10光年,还要再前进7光年才能到达地球,所以还需7年的时间。

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如果牛郎星周围存在行星,并且行星上孕育出智慧生命,那里的外星文明与地球上的人类进行沟通将会存在巨大的时间延迟。因为用于通信的无线电波就像可见光一样,也是以光速传播的电磁波。如果牛郎星文明向我们发送信号,我们将要在17年后才能接收到。如果地球上的人类作出回复,牛郎星文明也要等上17年的时间才会接收到。

事实上,我们所看到的太阳和月球也不是实时的,也都是过去的。太阳离地球大约8.3光分,所以我们看到的太阳是8.3分钟之前的;月球距离地球大约1.3光秒,所以我们看到的月球是1.3秒之前的。对于近距离的物体,由于光速非常快,我们几乎感受不到时间差。

既然光都要走17年,为什么我们一睁眼就能看到牛郎星呢?

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我们能够看到牛郎星,并不是因为我们发出了以光速传播的“目光”或者“视线”,而是牛郎星发出的光进入到我们的眼睛中,我们的大脑能够感知到这种光信号,所以就能看到牛郎星。牛郎星在17年前发出的光目前刚好抵达地球,我们一睁眼就能接收到这些光,所以我们马上可以看到17年前的牛郎星。

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​正因为光速有限,只要我们观测距离地球十分遥远的宇宙,就能看到早期的宇宙。当我们望向最为遥远的宇宙之时,将会看到宇宙最早发出的光——宇宙微波背景辐射。这些光子已经在宇宙中传播了138亿年,这个时间也差不多是宇宙的年龄。

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