- 用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了,是继续传播吗
- 为什么有人说脉冲星是太空中的灯塔
- 无人深空空间站怎么进
- 的天眼投入使用这么久了,有什么重大发现
- 如果月球上站着一个人,用地球上最先进的望远镜能不能看清楚这个人
用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了,是继续传播吗
在夜晚,如果用手电筒对着天空照射,我们可以看到一束光飞向远方。如果手电筒只打开了一秒时间就关掉,那么,光去哪里了呢?光消失了,还是继续传播呢?
事实上,手电筒发出的光并没有消失,而是以每秒将近30万公里的光速不断前进。我们看不见不代表就不存在,那些朝着宇宙方向传播的光不会再进入到我们的眼睛中,所以我们是看不见的。
手电筒产生的光子可以穿过地球大气层,进入宇宙中。宇宙空间十分空旷,这些光子能在空间中不断自由传播,直至遇到其他物体被吸收。如果光子没有被吸收掉,它们在宇宙中永远也不会消失。
由于光在1年的时间里会前进1光年的距离,太阳系半径为1光年,所以只要1年的时间,这些光子就会飞出太阳系。数万年之后,光子会飞出银河系。再经过漫长的时间,光子将会去往更加遥远和广阔的星系际空间,到达其他遥远的河外星系。除非这些光子进入黑洞之中,在黑洞极端弯曲的空间中无法逃脱出来,否则没有任何天体的引力能够束缚住光子。
光是电磁波,本质上是交互变换的电磁场。光在真空中传播不需要能量来维持,它们始终会保持光速,因为光子没有静止质量,不会与希格斯场发生相互作用,所以速度不会从光速降下来。
正因为如此,我们在地球上可以接收到来自于138亿年前的光子——宇宙微波背景辐射,它们是宇宙中第一批能够自由传播的光子,产生于宇宙大爆炸之后38万年。只是这些光子无法通过肉眼看到,因为空间结构在不断膨胀,导致光子在空间中传播时,波长变得越来越长,现在已经变为只能通过射电望远镜进行探测的微波。这些光子不会从宇宙中彻底消失掉,只是会随着宇宙持续膨胀,波长变得更长,能量变得更低。
另一方面,当手电筒的光照射到天空时,我们可以看到一条明亮的光柱。这是因为光在空气中传播时,会被漂浮在大气中的尘埃朝着四面八方散射。其中有些光会被散射到地面,当这些光进入我们的眼睛中,我们就能看到光柱。还有一些光会一直朝着宇宙传播,永远不复返。
如果宇航员在太空中打开手电筒,他们将看不到光柱。因为太空差不多是真空环境,光子会沿着直线传播,不会被散射到宇航员的眼睛中。因此,只要太空中或者月球上的宇航员朝着看不到太阳的方向望去,不需要完全背对着太阳,也会看到满天的星星,那些星光不会被淹没在太阳光中。
为什么有人说脉冲星是太空中的灯塔
我们都知道北斗导航和GPS导航,通过一些导航软件可以给我们实时定位、路线指引和目的地查询等服务,生活中我们已经离不开它。不过在未来的太空时代,脉冲星导航定会大行其道,给予人类飞行器以同样的服务。
脉冲星导航利用的就是脉冲星的“太空灯塔”作用,为什么脉冲星有这种作用呢?是因为这种星体能一直有节奏的发出电磁脉冲信号,就像大海上旋转发光的灯塔一样,能够给航行者以明确的指引。
脉冲星本身就是中子星,它是仅次于黑洞和夸克星的高密度天体,质量通常比太阳还要大,其本身存在强大的磁场,发射的射电脉冲的周期性非常有规律,科学家们刚接触到脉冲星的时候,还以为是外星人在向我们发电报联系,因此第一颗脉冲星还被叫做“小绿人”一号,后来才知道它们是正在快速自转的中子星,它的电磁脉冲也正是由于它的快速自转才发出来的。
脉冲星虽然也会发光,但是它的电磁脉冲并非或明或暗地闪烁发光,而是发射出恒定的能量流,就像手电筒的光线那样是一束比较窄的电磁波,从星体的两个磁极发射出来,在星体旋转时,这一射电脉冲就象灯塔的光束或晃动的手电筒光束一样扫过一片区域,如果它能过我们的地球,那么我们就能够观测到它。
脉冲星的质量通常都要超过太阳,但是直径只有10~20公里,它形成于8-30倍质量的恒星的超新星爆发之时,因此它才可以有着极高的转速,已知转速最快的脉冲星自转一周只需要0.0014秒,最慢的中子星自转一周也只需要11秒,而且周期性非常准确规律,其发出的电磁脉冲也一样的准确和规律,每当它自转一周,我们就能接收到一次它辐射的电磁波,于是就形成一断一续的脉冲信号,我们可以把它理解为天然的北斗或者GPS导航卫星发出的信号,将其利用来进行导航定位当然是不错的选择,所以也可以把它们理解为免费的导航卫星。
利用不同位置的脉冲星进行星际导航一种可以预见的技术,现在的导航技术需要发射人造导航卫星,但太空时代导航将利用脉冲星这些天然星体。如今科学家们已经发现了2000多千颗脉冲星,其中有近200颗具有优良的X射线周期辐射特性,可以作为导航候选星。
我国在2016年11月年发射了一颗脉冲星导航试验卫星,这也是人类对脉冲星导航的首次尝试性运用,计划通过5到10年的努力探测26颗脉冲星,建立脉冲星导航数据库,此计划仍在进行中,并已取得了一定的科研成果。将来的脉冲星导航可以对太空中的航天器,特别是进行深空探测的航天器以良好的位置定位和方向指引等服务。
无人深空空间站怎么进
无人深空空间站进入方法:
的天眼投入使用这么久了,有什么重大发现
天眼,在47天内,收到了1652次,由宇宙深处传来的无线电信号。而又经过科学家的推测,该信号的发出地距离地球为30亿光年,也就是30亿×9.4605万亿千米。这个距离就无法用确切的数字表示了,只要知道非常远即可,比银河系18万光年的直径还要远的多的多。
从次也证明了,FAST(天眼)的探测能力是有多强。
FAST属于我国重大科技基础设施,其口径为500米。边框长度为1500米,接收面积为250000平方米,由4450个反射面单元组成。
每个反射单元都可以进行对焦,且灵敏度是阿雷西博射电望远镜的2倍,巡天速度是其10倍。
FAST已经成为世界第一大单口径射电天文望远镜,在未来20年~30年之间,应该可以保持世界一流的地位。在1993年,东京召开了“国际无线电科学联盟大会”,在这次会议上,有10个国家的天文学家提出建造新一代的射电“大望远镜”,当然也包括我国的天文学家。
主要就是希望,在全球电信号环境恶化到不可收拾之前,能多收获一些射电信号。如果当电信号将全球各地覆盖起来时,即便建造口径很大的射电望远镜,或许也无法接收到来自外太空的无线电信号。也就是说,在允许的前提条件下,大口径的射电望远镜建造的越早越好。
也正是1993年召开的这个大会,为我国FAST的建造提供了契机。FAST的成功建造为我国乃至世界探测遥远星空提供了基础,也为发现地外文明提供了基础。毕竟在广袤的宇宙中,可以演化出生命的绝对不只是地球而已。
以下是FAST自建造完成以来,各种新发现:
在2017年10月,发现2颗新脉冲星,距离地球分别约4100光年和16000光年。
在2017年12月,发现3颗脉冲星,且这3颗脉冲星分别已经得到了认证。
在2018年4月,首次发现毫秒脉冲星并得到国际认证。这颗毫秒脉冲星是:J0318 0253,其自转周期5.19毫秒,距离地球约4000光年。
在2020年2月,在武仙座球状星团中发现一颗脉冲双星。
在2021年2月,发现了三例新的高色散快速射电暴,以及首次发现毫秒脉冲星的一种名为jitter的计时噪声模式。
自2016年9月25日,FAST建造完成以来,一共发现了500多颗脉冲星。
而最近的接收到1652次无线电信号,还是在遥远的30亿光年之处发射过来的。也就是说,现在FAST接收到的是30亿光年之前的信号。而那处地方经过了30亿光年之后,又发生了什么还是个未知数。
而FAST最远可以接收到137亿光年之外发射过来的无线电信号。尽管其接收信号的能力相当强悍,但是也只能做到被动的接收,而无法主动的发射无线电波。所以说,根本不必担心FAST会回复这个信号。
目前人类发射的无线电信号才到了120光年之处,离超过银河系得直径还差的比较远,就更别提回复30亿光年的信号了。即便可以让信号走这么远,那么在30亿年之后,地球又是什么样子还不好说。
当然了,在这个过程中,人类的科技也不会停滞不前。发明出超光速,甚至数倍,十数倍光速得飞船也不是不可能。届时人类就可以乘坐这种飞船实现星际旅行,不过我们是看不到了。
除非地球灵气复苏,人类重启修仙文明,使得人类的寿命大幅度的延长,才有可能实现星际旅行。否则单靠科技的发展,以及人类近100年的寿命,那得等到多少代人啊!
如果月球上站着一个人,用地球上最先进的望远镜能不能看清楚这个人
当然不可以了啊,试想一下,如果望远镜真的有能力看到月球上一个人大小的物体,那么月球上的很多秘密不就被解开了吗?照这样的话,美国登月的痕迹也可以看得一清二楚了。
这个问题其实没有那么难,想要看清这个人,那么很重要的一点就是望远镜的口径得足够大才行,而望远镜的口径需要多大呢?下面就一起来看看计算过程吧:
月球跟地球的平均距离为38万公里,假设此时月球上站着一个人,设他的身高为1.8米。这里其实有一个很简单的经验公式,那就是:目标物体的长度/距离=1.22×波长/望远镜口径。这里的波长指的是可见光,可见光的波长在380nm~780nm,为了使望远镜的口径尽可能小,那么这里的波长就得取最小值。
所以数据都有了,物体长度1.8m,波长3.8×10^-7m,月地距离3.8×10^8m,计算可以得出望远镜的口径为96m。这个数据究竟是一个什么概念呢,也就是说这个望远镜面积相当于1.3个标准足球场的面积,而这么大的望远镜,镜片制造的难度,简直难以想象。
有人说我国的FAST望远镜不是口径有500米吗?远远大于96米,怎么可能看不见这个人呢?但是遗憾的是,FAST是射电望远镜,这就意味着它只能接受射电,而人体不会辐射射电,只会辐射红外线,所以FAST是看不见的,想要看得见,只能用传统的光学天文望远镜。
