遙遠的宇宙裡,有無法觸及的「現在」,和「時間」的意義
我們能否看到遙遠的宇宙中「現在」正在發生的事?
如果我們觀測一個在幾百萬光年之外的恆星系,我們看到的只是它幾百萬光年之前的樣子。那我們怎樣才能看到它們現在的樣子呢?
——印度根加訥格爾的13歲的Parul的提問

(圖源:Tithi Luadthong/Shutterstock)
不妨先來思考兩個問題:我們是如何定義「現在」的?
我們的「現在」和別處的「現在」又有什麼關係呢?
我們都知道,沒有什麼東西的速度可以超過光速——300000km/s。這就意味著,來自宇宙中的遙遠天體的光,也要花些時間才能到達地球。
科學家們用光年來衡量宇宙的大小,光年是光傳播一年經過的路程。比如說,你用望遠鏡觀測一個10光年(95萬億公里)之外的恆星系,你看到的其實是它十年前的樣子。

這個事實彷彿在向我們申明:想看到遙遠的恆星系正在發生什麼,根本沒門兒。不過俗話說的好——上帝關上你的門又關上你的窗時,還會為你打開空調——所以我們不妨去赫赫有名的阿爾伯特·愛因斯坦的相對論中找一找答案。相對論描述了物體與物體、以及物體與周圍的時間和空間之間的關係。

(圖解:愛因斯坦與相對論。圖源:Weird UK。)
【時間旅行】
愛因斯坦的理論揭示了一些不同尋常的東西。如果你可以以非常大的速度離開地球——大到接近光速——那麼你的時間就比留在地球上的人的時間要流逝得慢。

(圖解:行星圍繞恆星天苑四旋轉的藝術想象圖,它們距離我們10。5光年。圖源:NASA, ESA, and G。Bacon (STScI))
設想一下,你啟航前往十光年外的宇宙,然後折返回來,同時地球上有一個你的孿生姐妹。對於你們倆來說,你離開後你們的時間將會走得不一樣快——你回來時,你的姐妹會認為過了20年,但對你而言,如果你達到了光速的99%,這次旅程就會只花掉你的3年,這樣你的姐妹就會比你大17歲;如果你達到了光速的99。9%,那麼這次旅程只會花掉你的1個月,你的姐妹就會比你大將近20歲。

(圖源:Electronic Circuits。)
這看起來像個笑話,但你要知道,這一點都不假。當運動得非常非常快的宇宙射線撞擊到地球的大氣層時,它們會產生一種叫做μ介子的粒子,這種粒子很不穩定,它們會分裂開,以至於根本不會有μ介子來到地球表面。然而我們確實看到它們了。這是因為它們的時間流逝得比我們的慢,所以在我們看來,它們在分裂之前就來到了我們面前。

如果你能以光速運動,那麼時間就根本不會為你流逝。你的「現在」將會是整個遙遠的太陽系,整個星系的「現在」,因為你可以一瞬間就到那裡。你可以同時存在於你的開端和你的終結,而別人會看著你在他們的時間之上走過。
不幸的是,沒有任何有質量的東西,比如人體和宇宙飛船,可以以光速運動。

(圖解:理論中可以超過光速的曲率驅動飛船的假想圖。其實超過光速的不是飛船本身,而是飛船周圍空間形成的「阿爾庫貝利氣泡」。然而,這需要非常大的能量。——譯者注)
時間並不是客觀不變的。正是你和你看待世界的方式,賦予時間以意義。
當你思考時間時,它就是生命最大的奧秘。

(圖源:worldsciencefestival。)
※附上一首譯者看過的小詩,也許會給你一些,關於時間的,不一樣的思考。
「時間
也許並不存在
從距離和速度上衍生的量度
為方便生活而虛構的東西
在虛無中誕生的時間
只是空間一個函數扮演的角色
自以為遊離萬物之外的觀測者
在靜止的世界中
有了動態的感覺」

相關知識
行星系(英語:Planetary system),又稱行星系統,是圍繞某恆星公轉的各種天體的集合,其中包括行星、衛星、小行星、流星體、彗星和宇宙塵埃。太陽和它的行星系統包括地球在內,合稱為太陽系。
BY:Jacco van Loon
FY:Stella Zhang(張姝鈴)
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選文:天文志願文章組-
翻譯:天文志願文章組-Stella Zhang(張姝鈴)
審核:天文志願文章組-
終審:天文志願文章組-零度星系
排版:天文志願文章組-零度星系
美觀:天文志願文章組-
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自:https://www.space.com/curious-kids-is-it-possible-to-see-what-is-happening-in-distant-solar-systems-now
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