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光年:光走一年的距离

2011-01-17 16:37  Nana's Lich  阅读(2441)  评论(2编辑  收藏  举报

去年11约的时候 NASA 发布了个消息,说是发现了距离地球约 5000 万光年的黑洞,一个年仅 30 岁的黑洞。

然后这里面产生了一些有趣的问题——有些人可能对这个笑话比较有印象:

 

一位游客游览史前古遗址时,发现一些恐龙化石,便问导游:“这些恐龙化石有多久的历史了?”

“一万万年零两天。”导游回答。

“你怎么这样肯定?”游客惊讶地问。

“因为前天,一位著名的考古学家认定它们已有一万万年的历史。”导游狡黠地答道。

这个笑话你可能听过其它的版本,不过别管它说的是几亿年还是几万年,笑话的笑点基本上是一样的:专家只能根据化石的特征来估计出一个大体的“年龄”,这个几万年也好几亿年也好只是个误差可能有千千万万年的近似值,在误差这么大的近似值上自作聪明地加上了精确的“两天”(别的版本也许是十个月)就显得太好笑了。

 

那么同样的,对于距离地球约 5000 万光年的黑洞来说,“年仅 30 岁”这样一个比较精确的数值也显得很可笑了。

“等一下!”有人看到这里人可能忍不住要有意见了:“‘光年’是距离单位,不是时间单位!”

我知道有很多人看别人拿“5000 万光年”和“30 岁”什么的放在一起说的时候会有这种想法——光年可是距离单位,你怎么能把它和时间相比较呢?

其实这么说的时候,忽略了一个很明显的问题:“光年”为什么叫做“光年”。

这个问题的答案也很简单,很浅显的道理:“光年”在字面上表示“以光速‘行走’一年的距离”,那么实际上对于以光或者电磁波(光其实就是一种电磁波,你知道吗?)作为主要的天文观测手段的我们来说,“5000 万光年”也就意味着我们观察到的是“光从遥远的地方‘行走’了 5000 万年之后给我们带来的景象”,简单点说,也就是“5000 万年以前的景象”。

当然了,实际上光年这个距离单位的定义和“光行走一年”是有点细微差别的,不过通常我们还是可以粗略地认为它们相同。

所以你看,“光年”的确是距离单位,但是从“5000 万光年”我们却可以知道我们所看到的是 5000 万年前的景象,这里并没有谁把“光年”当成了时间单位,只不过它隐含了距离和时间之间的关系,只要我们还依赖光作为观测手段,它就一直成立。

 

而我在这里谈到“光年”和“光”和“年”的关系的问题,其实也想提醒同学们注意:

我们的身边是不是有这样的人?或者我们自己是不是也犯这样的错误?

过分地纠缠在一些细枝末节的表面问题上,却忽略掉了事物自身的内在联系?

我们有没有被微小的现象迷惑而没有看到问题的全貌,并因此作出错误的判断、错误的决定?

 

以前有过也好,以前没有过也好,希望大家都不要犯这样令人哭笑不得的错误。

 

 

哦,关于“5000 万光年以外的 30 岁黑洞”的问题,其实这个“30 岁”作为比较精确的数值,是没有任何问题的——科学家通过“5000 万光年以外的光”(具体来说是 X 射线之类的辐射现象)观察到的的确是年龄只有 30 岁的黑洞,尽管“5000 万光年”这个距离数值可能存在巨大的偏差,但射线跨越 5000 万光年为我们带来的关于黑洞的信息却是足够精确的。

问题只是在于,现有的语言里实在没有一个特别合适的描述这种情况的办法——根本上的原因,还是我们的日常生活并不会经常跟 5000 万光年的距离之外的东西打交道,以至于有些像我这样的人从直觉上不能区分“5000 万年以前的景象”和“30 岁的黑洞”里时间精度所具备的不同含义,语言中缺乏描述方法也是因为这个原因。

 

所以其实说到头来,像我这样因为“5000 万光年”而怀疑“30 岁”的精确性,也是有点让人哭笑不得的。