公元前221年,秦王嬴政扫平六国,在咸阳举行了盛大的登基大典,建立了中国历史上第一个大一统王朝。算一下,距今是2246年。

理论上,如果我们现在站在2246光年外的某颗行星上架起望远镜,这一幕应该正在“直播”。 那我们真的能"看到"秦始皇吗?

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光速没有撒谎,但“光子”欺骗了你的眼睛

光速没有撒谎,但“光子”欺骗了你的眼睛

光速是有限的,大约每秒30万公里。这意味着我们看到的任何东西,其实都是它过去的样子。你看见太阳,看见的是8分钟前的太阳;你看见比邻星,看见的是4年前的比邻星;你看见仙女座星系,看见的是250万年前的仙女座星系

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所以从纯逻辑上说,如果2246光年外真的有一双眼睛正在看地球,那他此刻接收到的光线确实是公元前221年从地球发出的,和秦始皇登基的年份对得上。

但问题是,那些光线里真的包含"秦始皇登基"的信息吗?

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我们之所以能看见东西,是因为光线从物体表面反射(或自身发光),进入我们的眼睛或望远镜。你能看见月亮,是因为太阳光照到月亮上反射过来;你能看见一棵树,是因为太阳光照到树叶上反射过来。

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秦始皇登基典礼发生在咸阳宫的某个大殿里。那天的阳光确实照在了秦始皇的龙袍上、王冠上、大臣们的朝服上,然后反射出去。这些反射光确实以光速向宇宙四面八方传播,2246年后确实抵达了2246光年外的某个位置。问题是那些光子还剩下多少呢?

光子去哪了?

光子去哪了?

光线在传播过程中会发生"扩散"。想象你在一个足够黑的房间里点亮一根蜡烛,如果你站得很近,蜡烛看起来很亮;如果你后退一百米,蜡烛就变成一个微弱的光点。

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这是因为蜡烛发出的光是向四面八方均匀扩散的,距离越远,单位面积接收到的光子数量就越少。具体来说,光的强度和距离的平方成反比,距离增加10倍,亮度下降100倍。

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2246光年是多少?大约是2.08乘以10的16次方公里。我们拿太阳光做个对比:太阳到地球的距离大约1.5亿公里,阳光照到地球上的强度是每平方米1361瓦。

如果太阳在2246光年外,它的亮度会是多少?计算一下,大约是10的负24次方瓦每平方米,这是一个小得没法想象的数字,比一个原子发出的光还微弱几亿倍。

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太阳尚且如此,秦始皇龙袍反射的那点光算什么?一个成年人在阳光下反射的光功率大约只有几百瓦,而且不是集中发射,而是向整个半球空间漫反射。这些光传播2246光年之后,能到达外星观测者的望远镜里的光子数量,用最乐观的估计,可能是每几万亿年一个光子。

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不是"每秒几个",不是"每年几个",是每几万亿年一个。你就是用整个银河系那么大的望远镜,等上宇宙毁灭也凑不齐一张照片。

更何况,就算你能凑齐那些光子,它们也早就混在一起了。秦始皇反射的光子、旁边太监反射的光子、殿柱反射的光子、殿外树叶反射的光子,全部搅在一起变成一锅粥。你没有任何办法把它们区分开来,更不可能"拼"出秦始皇的样子。

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这就好比你往大海里倒了一杯红墨水,然后问:能不能从太平洋对岸捞出那杯墨水?理论上那些墨水分子还在海里,但实际上你永远不可能找回它们。

那有没有别的方法可以"看到过去"

那有没有别的方法可以"看到过去"

既然直接看光子行不通,有没有什么间接的方法?

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有人提出过一个脑洞:如果我们能造一艘超光速飞船,飞到2246光年外,然后用望远镜往回看,不就能看到公元前221年的地球吗?

这个方案的问题在于,超光速飞行在目前的物理学框架里是不可能的。爱因斯坦的狭义相对论指出,任何有质量的物体都不可能加速到光速,更不用说超过光速。

当物体速度接近光速时,它的质量会趋近于无穷大,需要无穷大的能量才能继续加速。就算你有无穷大的能量,光速仍然是个不可逾越的屏障。

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有些科幻小说提出用虫洞、曲速引擎之类的概念来绕过光速限制。这些概念在广义相对论的框架里确实有数学上的可能性,但需要"负能量物质"或者"奇异物质"这些从未被发现过的东西。目前为止,这些都停留在纯理论层面,没有任何实验证据表明它们真的存在。

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还有人提出另一个方案:如果宇宙里真的有高度发达的外星文明,他们几千年前就对地球进行过观测,并且把观测数据保存了下来呢?那样的话,虽然我们自己看不到秦始皇,但也许可以从外星人那里"借档案"?

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这个设想倒是不违反物理定律,但它有两个致命问题。第一,我们不知道有没有外星文明;第二,就算有,他们凭什么会对公元前221年的地球感兴趣?

地球只是银河系里两千亿颗恒星中的一颗普通恒星的一颗普通行星,在那个时候还没有发射任何电磁信号,从外面看完全不起眼。一个外星文明有什么理由专门跑来给地球拍照?

看不见秦始皇,才是人类对宇宙最大的“敬畏”

看不见秦始皇,才是人类对宇宙最大的“敬畏”

物理定律或许冷酷,它亲手掐灭了这个浪漫的脑洞。但这恰恰是天文学最迷人的地方,它不是关于“现在”的科学,而是关于“过去”的考古。

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当你抬头看向星空,你其实是在回望历史。 比邻星的微光出发于4年前,银河系中心的黑洞影像来自2.6万年前,而仙女座星系的那抹亮斑,则是250万年前的旧闻。整个宇宙就是一部正在播放的、巨大的默片,只不过每一帧画面,都来自不同的时空。

在这个尺度下,人类的悲欢离合显得如此脆弱。 一场宏大的登基典礼,对于地球是惊天动地,但对于宇宙,连一阵涟漪都算不上。光线在扩散,信号在衰减,噪声在淹没,“距离”是信息最大的杀手。 哪怕宇宙中挤满了文明,我们依然也是孤独的,因为没有任何呐喊能传得足够远。

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这不仅是物理的极限,更是对人类的当头棒喝。 两千年前,秦始皇自以为功过三皇,万世不竭。但实际上,他登基那天反射出的光子,至今都没能飞出银河系的一条悬臂。在宇宙的时间轴上,所有帝王将相的宏图霸业,不过是真空中一闪而过的火花,甚至来不及留下痕迹。

这并非悲观,而是一种极致的敬畏。

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此刻,那些曾在咸阳宫大殿上反射过的光子,或许正散落在2200多光年外的虚空里。它们稀薄、破碎、混杂,再也无法拼凑回那个不可一世的瞬间。历史只属于经历它的人,以及后来记录它的文字,它从来都不属于光年之外的宇宙。