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在科学的海洋中,有一个让人着迷的现象:光。它是宇宙传递信息的使者,也是连接我们与遥远星辰的桥梁。那么,光究竟是如何揭示宇宙的秘密的呢?
想象一下,你的手距离你的脸12英寸。当你看到它时,你实际上看到的是一纳秒前的手。这是因为光以每纳秒大约一英尺的速度传播。换句话说,我们看到的每一个物体,其实都是它们在过去某个时刻的样子。物体距离我们越远,它们所处的时代就越古老。例如,我们看到的太阳实际上是8分钟前的太阳。
再比如,Alpha Centauri 星系。我们无法看到它现在的样子,但我们可以看到4.4年前的它。我们看到的仙女座星系,其实是250万年前的情况。通过强大的望远镜,我们甚至可以看到那些光线已经旅行了超过130亿年的星系。我们看到的它们,闪耀在一个仍然年轻、引力刚刚开始将物质聚集为恒星和星系的宇宙中。
但更为神奇的是,我们还能看到比第一代星系更遥远、更古老的东西。如果我们把目光投向星系之间的空间,我们能看到那些距离我们如此遥远,以至于它们的光几乎用了整个宇宙的年龄才到达我们的地方。当我们看向宇宙的最遥远角落时,我们看到的宇宙部分仍然处于大爆炸的最后阶段。
那么,这一切意味着什么呢?它意味着,我们并不是宇宙的中心。但我们确实是自身感知的中心。当光线从远方到达我们时,我们被嵌入在层层叠叠的宇宙时间之中。每一个同心球层都是一个时代。
我们可以看到物质结构的变化,就像围绕我们的地质层一样。我们能看到的最早的时间层是自从原始火球开始冷却以来就一直在传播的光。宇宙微波背景辐射在我们视野的边缘环绕着我们。我们被嵌入在宇宙时间的壳层中,而最外层是火。
感谢Katie Mack(又名astrokatie)与我合作,创作了这个由推特线程启发的视频诗。如果你曾经好奇我们是如何知道遥远恒星和星系的距离,Brilliant.org提供了互动课程,探索三角视差、标准烛光、超新星等内容。
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回到我们的问题:光是如何揭示宇宙的秘密的?答案是:光,作为一种穿越时空的载体,让我们看到了宇宙的过去,感受到了宇宙的脉动。而我们,正处在这个宇宙脉动的中心。
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