银河系|在银河系迷路怎么回地球?——科学冷知识,让你酷一下
如果在银河系中迷路了 , 怎样找到地球?
听说有人在银河系迷路了?
别担心 ,
聪明的Frions来帮你导航:
沿当前航线直飞到第二个红巨星右拐 ,
前进80光年然后这么走 ,
再这么走……
地球到啦!
快回家吧!
地球在银河系中的绝对位置(相对于银河系中心的位置)人类是知道的:
天文学家早已研究出来了一堆方法来研究银河系 ,
自然对太阳系在宇宙中的位置有了解 。
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如果我们在银河系中迷路了 , 我们首先需要测量我们在银河系中的大致位置 。
这其中 , 最关键的是确定自己和球状星系团的相对位置 , 因为球状星系团是银河系的中心 。
在确定了和银河系中心的相对距离之后 ,
我们就大致可以结合一些其他的天文学知识(类似于在地球上确定地球的位置) ,
大致确定“我在哪儿”了 。
现在我们知道了我们自己在哪儿了 ,
那么也会对地球的大致位置有一个估计了 , 但是 , 我们肯定是无法直接看到地球的 ,
只能寄希望于看到太阳 , 甚至或许只能看到太阳附近的更亮的恒星 。
这就引出了一个重大困难 , 银河系的半径约为5万光年 , 我们目前观测到的银河系 , 实际上是”过去的“银河系 。
上万年之后的太阳和周围恒星的相对位置肯定也会随时间改变 。
预测很长时间之后的太阳的相对于邻近恒星的精确位置 ,
并不容易 , 但是理论上总可以做到 。
因此大体上 , 我们可以使用《三体》中的方法 。
我们知道太阳系周围的恒星的相对太阳的相对位置 ,
就将这张图在相对“我们目前所在的方向”上做投影 ,
就可以得到我们应当观测到的恒星分布 。 (这就是为什么我们最好知道我们在银河系中的相对位置)
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然后对估计的区间内进行巡天 ,
【银河系|在银河系迷路怎么回地球?——科学冷知识,让你酷一下】把观测到的恒星分布和预计的分布进行比较 ,
就可以锁定太阳的位置啦~确定了太阳之后 ,
如果知道准确的时间 , 我们就可以通过历法和已知的地球轨道算出地球的位置了 。 不过 , 想要回到地球/回家的话 ,
都知道太阳的位置了 ,
就不用担心找不到地球了 , 到太阳系了再找也来得及~
为什么光速是一个不可逾越的极限?
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光速并不是“速度”的极限 , 现代物理学中有很多现象是可能在数学形式上“超光速”的 。
1、波的相速度 , 例如在固体中的声子的光学波的等相位面前进速度是超过光速的 , 但是这并不能传递信息 。
2、目前的量子实验的证据表明 , 相互纠缠起来的一对量子比特发生量子退相干的时候 , 退相干的传递速度几乎是“瞬间的” , 这肯定超过光速了 。
但是 , 退相干也不能传递信息 , 因为无论退相干是否发生 , 单次测量的概率分布不会因为退相干是否发生而改变 。
3、广义相对论中 , 因为时空/度规发生改变引起的“两点之间的距离的增加速度”也是可以超光速的 ,
典型的例子就是现在的宇宙学模型中哈勃红移 。
这些遥远星体“远离”我们的速度 , 是有可能“超“光速的 。 这种现象来自于宇宙的背景 , 也无法用来传递信息(无法改变) 。
可以看出来 , 相对论成立的基石——光速第一 , 在这些年物理学的进步中 , 已经得到了补充 。 现代物理学界对它的认识是——无法超光速传递信息 , 光速是信息传递速度的极限 。 这个定律本身其实是“因果律”的一种表述 。 有了这个极限 , 在“绝对过去“发生的事情才不可以被改变 。
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