題:
通過在太空中放置一面鏡子,我們能夠看到過去嗎?
ilarsona
2014-01-15 02:21:31 UTC
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我之所以只問這個,是因為光線傳播的速度很快。問題仍保留在標題中。為什麼或為什麼不行呢?

是否鏡像,我們一直都在回顧過去。當您讀一本書時,您會看到這本書,因為那是一秒鐘之前的很小一部分。
您無法使用此方法查看放置鏡子之前的時間。例如,從原理上說,距離我們1光年的鏡子會讓我們看到2年前的地球-但是要到達那裡需要一年多的時間。
我簡直不敢相信有人問過這個問題,當我看到與這個問題的鏈接時,我幾乎完成了這個問題。
六 答案:
Cyberherbalist
2014-01-15 04:09:22 UTC
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我認為問題是指在面向地球的空間中放置一個非常大的鏡子。如果我們將其放置在幾分鐘之內,那麼可以從 de novo 重新審視鏡子對面發生的事件,我們將在事件首次到達地球時收到警告,以作更多準備。 p>

例如,M31上的一顆超新星可能在它的光第一次到達時就不在觀察之中,因此可能丟失了最初的觀察結果。但是,有了面向M31的後視鏡,我們可以在事件展開時觀察到這面後視鏡,並提前警告了一些值得關注的東西。

好主意!但是,簡單地使多台望遠鏡始終觀看“原始”星空以防意外事件,可能會便宜得多。

這是對該問題的有趣解釋。
完全是我的問題。這樣行得通嗎?
當然可以,@ilarsona。不過,這太昂貴了。而一個方向的鏡子會阻擋另一方向的視野。
@ilarsona假設存在一個距今45億年前的高級外星種族,它構造了一個完美無瑕的鏡子,距地球45億光年,正好指向地球。今天,我們可以通過望遠鏡在那面鏡子中觀察地球,從而觀看整個地球的歷史。是否可以構造這樣的鏡子是另一回事。
那麼,那麼幾部攝像機呢?當然...哈勃望遠鏡等等,但是那些也可以在光領域工作...我們可以記錄過去嗎?
@called2voyage是一個不錯的主意,但我們必須等待45億年才能獲得第一張圖像。要從一開始就*現在*接收圖像,鏡子將必須是地球年齡的一半(以光年為單位)。換句話說,距離我們有22.5億光年。畢竟是雙向旅行。
@Cyberherbalist好點了,實際計算比我講的要復雜一些,但是總體思路是(是)您可以在這種理論情況下研究地球的過去。
@ilarsona不,必須已經將相機對准我們。送出相機需要時間,並且信號返回到我們還需要時間(光速),因此到數據到達我們時,我們沒有比這裡可以記錄的信息更有用的信息了。
Gerald
2014-01-15 02:31:25 UTC
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是的,當我們看著某個地方時,我們總是回首過去。例如,月球上有一面鏡子。當向該鏡子發送激光束時,我們可以在約2.5秒後檢測到反射光。可以將其解釋為在發射激光後看過去的2.5秒。詳細信息此處

儘管減弱了信號,但已經討論了一些量子隧穿效應(http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling),其傳播速度比光快。我不能排除這種可能性。
有關此討論的更多信息,請訪問:http://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz
每秒0.3米。
Rob Jeffries
2015-01-31 05:12:47 UTC
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以下是一些想法,這些想法適應了一段時間前我在Phyiscs SE上對類似問題的回答。為了觀察過去,我們需要檢測來自地球的光,這些光是從太空中某個遙遠的地方反射回去的。

地球的平均反照率約為0.3(即,它反射了30%的光)事件)。任何時刻來自太陽的入射輻射量都是在半球上積分的太陽常數($ F \ sim 1.3 \乘以10 ^ 3 $ Wm $ ^ {-2} $)。因此,來自地球的總反射光約為$ L = 5 \乘以10 ^ {16} $ W。

如果來自地球的這種光與太陽光具有相同的光譜,並且從某種放置在最佳位置-即它看到了整個照明的半球。那麼,大致來說,反射體上的入射通量將是$ L / 2 \ pi d ^ 2 $(因為它大致散佈在天空的半球中)。

現在我們必須探索

  1. 在距離很遠的地方恰好有一個大物體,反射率很高。我將以1000光年為例,這將使我們看到地球的過去2000年。
  2. ol>

    我們要大方地說它是一個完美的反射器,但是我們可以不要假設鏡面反射。取而代之的是,假設反射光也各向同性地散射為2ππ的立體角。因此,我們返回的輻射將是$$ f = \ frac {L} {2 \ pi d ^ 2} \ frac {\ pi r ^ 2} {2 \ pi d ^ 2} = \ frac {L r ^ 2 } {4 \ pi d ^ 4},$$,其中$ r $是進行反射的物體的半徑。

    為將通量轉換為天文量級,我們注意到太陽具有視覺量級$ -26.74 $。反射光的視在大小將由$$ m = 2.5 \ log_ {10} \ left(\ frac {F} {f} \ right)-26.74 = 2.5 \ log_ {10} \ left(\ frac { 4F \ pi d ^ 4} {L r ^ 2} \ right)-26.74 $$

    因此,我們輸入一些數字。假設$ r = R _ {\ odot} $(即與太陽一樣大的反射器),則$ d $為1000光年。據此,我計算出$ m = 85 $。

    將其放在上下文中,哈勃太空望遠鏡的超深視場的幅度極限約為$ m = 30 $( http://arxiv.org/abs/1305.1931),每5個最上面的幅度對應於亮度降低100倍。因此,$ m = 85 $比HST探測到的要弱22個數量級。更糟糕的是,反射器還會散射來自宇宙其餘部分的所有光,因此從地球上拾取信號完全是徒勞的。

    1. 一面大而平坦的鏡子距離我們有1000光年。
    2. ol>

      它是如何到達那裡的?讓我們把它放在一邊。在這種情況下,我們只需要看地球的圖像,就好像距離我們有2000光年(假設一切都被反射了)。在這種情況下,返回到地球的通量為:$$ f = \ frac {L} {2 \ pi [2d] ^ 2} $$,其中$ d = 1000 $光年,這將導致地球出現明顯的幅度好,這是很有希望的,但是,如果使用HST的話,仍然比使用HST探測的低7個星,比使用James Webb太空望遠鏡所探測的低5個。超深的領域。目前尚不清楚在這種微弱的水平上天空是否實際上會充滿光源,因此即使我們具有敏感度,也可能需要比HST / JWST更高的空間分辨率才能拾取它。

      1. 只需發送望遠鏡到1000光年,觀察地球,分析數據並將信號發送回地球。
      2. ol>

        當然,這對您沒有幫助回顧過去,因為我們必須將望遠鏡發送到那裡。但這可以幫助將來的人們了解他們的過去。

        假設這在技術上可行,那麼地球的最大亮度將對應於$ m \ sim 35 $,因此它需要比JWST好得多的技術,而忽略了與太陽的亮度對比的問題,在該距離下與太陽的亮度對比僅相隔0.03弧秒。

        還請注意,這些計算僅用於檢測來自整個地球的光。提取任何有意義的東西至少意味著收集頻譜!而這一切僅過去了2000年。

Tomáš Zato - Reinstate Monica
2016-02-09 12:47:17 UTC
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您總是回顧過去。如果您照照鏡子,您會看到自己剛才的樣子。具體來說,這是之前的時間(以秒為單位),其中$ d $是以米為單位的鏡像距離:

$$ \ frac {d * 2} {300000} $$

如果這樣的鏡子麵對著地球,足夠遠,我們確實可以看到過去。實際上在月球上有一個面向地球的小鏡子

我也不敢相信還沒有人發布過這個鏡子:

Leos Ondra
2019-12-25 20:42:27 UTC
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事實上,宇宙中確實存在類似這樣的鏡子。 SN 1572的塵埃環繞祖先仍會在突出處反射光。光的光譜分析證實了超新星是Ia型(這一事實早在超新星的光曲線上就已經確定了)。

Tycho Brahe的1572年超新星是其Ia型標準爆炸。回波光譜

“ +1”是時間上的另一次“回顧”或“過去的衝擊”:[1](https://astronomy.stackexchange.com/q/14781/7982),[2](https:// astronomy.stackexchange.com/q/14660/7982),[3](https://astronomy.stackexchange.com/q/28239/7982)
Joan.bdm
2014-09-22 12:55:32 UTC
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我一直想知道這個問題。我認為這是可能的,但我想我們需要一台非常強大的望遠鏡才能通過遠距離鏡看到地球的正確圖像。

我也可以想像,而不是通過發送遠距離鏡來發送望遠鏡面對地球。



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