在6500万光年外,回望地球,能看到恐龙灭绝的场景吗?



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在6500万光年外,回望地球,能看到恐龙灭绝的场景吗?


我们看到某个物体的时候 , 其实是我们的眼睛感受到了源自这个物体的光 , 然而光速却不是无限快 , 当光在真空(或空气)中传播的时候 , 其速度约为每秒钟30万千米 , 这就意味着 , 源自物体的光总是需要一定的时间才能够抵达我们的眼睛 。

也就是说 , 我们所看到的事物 , 其实都是它们的“过去” , 比如说当我们的眼睛看到了一个3米远的物体时 , 其实是它在大约0.00000001秒之前的样子 。
一般来说 , 这种微小的时间差我们是完全感受不到的 , 不过对于宇宙中动辄就以光年计的距离而言 , 这就非常明显了 。

要知道1光年就是以光速(真空光速)直线前进一年的距离 , 也就是说 , 我们所看到的1光年之外的天体 , 其实是它在1年之前的样子 , 反过来讲 , 假如我们此时站在距离地球1光年的位置上 , 那么我们所看到的地球 , 也就是1年之前的地球 , 于是我们就有了一个很有意思的问题 。
在6500万光年外 , 回望地球 , 能看到恐龙灭绝时的场景吗?6500万年前 , 一颗小行星撞击了地球 , 在地球上称霸了1亿多年的恐龙从此灭绝 , 从那时起 , 大量的光线就携带着当时的信息开始向四面八方传播 。

因为宇宙空间中的物质密度低得令人发指 , 所以这些光线在宇宙空间中传播时除了极少数会被吸收之外 , 其余的绝大多数都可以传播得非常遥远 , 至今仍然有很多在宇宙空间中传播 。
由于光速的限制 , 它们现在就应该位于距离地球6500万光年外 , 从理论上来讲 , 如果我们能够通过虫洞瞬移到6500万光年外 , 再回望地球 , 就可以观测到这些光线 。

(注:虫洞又称“爱因斯坦-罗森桥” , 是根据爱因斯坦场方程推测出的一种时空隧道 , 通过虫洞可以在极短的时间内跨越遥远的时空)
然而这些光线在经过6500万年传播之后 , 已经变得非常分散了 , 所以想要通过它们来看到恐龙灭绝时的场景其实是非常困难的 , 怎么办呢?一个简单直接的方法就是 , 建造一个望远镜 , 考虑到望远镜的口径越大 , 其接收到的光线就越多 , 分辨率也就越高 , 所以这个望远镜的口径必须足够大才行 。

具体要多大口径呢?这可以通过“望远镜口径 = (1.22 x 入射光线的波长 x 距离)/观测目标的长度”来进行计算 。
我们将入射光线的波长取值为550纳米(可见光的平均值) , 距离取值为6500万光年 , 观测目标的长度取值为10米(想要看到恐龙灭绝时的场景 , 至少得看到恐龙 , 而要看到恐龙 , 至少得分辨得出长度为10米的物体) , 简单计算后可以得出 , 这个望远镜的口径约为4.36光年 , 这比我们与比邻星的距离还要大 。
很明显 , 建造如此巨大的望远镜是不可能的 , 就算不考虑制造技术以及引力坍塌等等因素 , 我们也无法找到足够的材料 。 那么这是否说明我们不可能看到恐龙灭绝时的场景了呢?其实我们还有其他的办法 。

根据广义相对论 , 引力的本质就是具有质量的物体引发的时空扭曲 , 物体的质量越大 , 其引发的时空扭曲就越明显 , 因此当某个光源发出的光线经过那些大质量的天体(或星系)附近时 , 其传播路途就会产生明显的弯曲 , 进而在更远处汇聚 。
也就是说 , 如果我们的观测位置与地球之间存在着大质量天体(或星系) , 并且刚好位于那些来自地球的光线的汇聚区域 , 那么我们就可以在单位面积内收集到更多的来自地球的光线 , 除此之外 , 我们还可以制造多个人工引力场让光线“多重汇聚” , 这样一来 , 我们对望远镜口径的要求也就大幅降低了 。

需要指出的是 , 在通过上述方法收集到的光线中 , 只有极少的一部分携带了恐龙灭绝时的信息 , 因此我们还需要将它们从海量的光线之中筛选出来 , 然后才能进行后期的成像 , 这说起来容易 , 做起来可就难了 , 或许只有真正意义的量子计算机才能胜任这种极为复杂的计算工作 。

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