Können wir die Vergangenheit der Milchstraße durch ein Teleskop sehen?

Bei der hier erwähnten Licht-Zeit-Äquivalenz handelt es sich nicht um einen streng wissenschaftlichen Begriff, sondern um ein wissenschaftliches Verständnis der Raum-Zeit-Kommunikation.

Dem gesunden Menschenverstand der Wissenschaft entspricht die Annahme, dass zwischen Lichtgeschwindigkeit und Zeit eine direkt proportionale Beziehung besteht und dass Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit Zeit der Entfernung entspricht.

Dieses Verständnis umfasst die folgenden Schlussfolgerungen:

Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit im Universum. Der genaue Wert der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde, im Allgemeinen werden 300.000 Kilometer pro Sekunde verwendet. Jedes Objekt, das das menschliche Auge sieht, ist auf Licht angewiesen, das an die Netzhaut übertragen wird. Zu diesen Lichtern gehören Licht von der Lichtquelle sowie reflektiertes, gebrochenes, gebeugtes und gestreutes Licht. Egal um welche Art von Licht es sich handelt, seine Geschwindigkeit beträgt etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde.

Verschiedene Arten von Licht bilden das Erscheinungsbild des Objekts selbst ab und übertragen es dann mit Lichtgeschwindigkeit auf die Netzhaut des Menschen, sodass wir das Objekt sehen können. Daher gilt: Je weiter das Objekt entfernt ist, desto länger dauert seine Ausbreitung. Je kürzer die Distanz, desto kürzer die Ausbreitungszeit. Dies ist das, was ich Lichtzeitäquivalenz nenne.

Anhand der Zeit, die das von uns gesehene Objekt für die Reise benötigt, können wir die Entfernung zwischen dem Objekt und uns berechnen. Mit anderen Worten: Wenn wir die Entfernung des Objekts kennen, können wir wissen, wie lange die Reise dauert. Dies ist die Verzögerung, die wir beim Betrachten von Objekten erfahren und aus der wir auf die Zeit-Distanz-Äquivalenz (die Äquivalenz von Zeit und Distanz) schließen können.

Die sogenannte Verzögerung beim Sehen von Objekten bedeutet, dass jedes Objekt, das wir sehen, nicht seine unmittelbare Erscheinung ist, sondern seine Erscheinung in der Vergangenheitsform. Beispielsweise erscheint Ihnen jedes Objekt in einer Entfernung von 100 Metern genauso wie vor 3 Millionstel Sekunden. Der Mond ist im Durchschnitt 384.400 Kilometer von uns entfernt, daher wird das, was Sie sehen, immer so aussehen wie vor mehr als einer Sekunde. und die Sonne ist 150 Millionen Kilometer von uns entfernt, sodass das, was Sie sehen, immer so aussehen wird wie vor 8 Minuten.

Bei kosmischen Beobachtungen wird im Allgemeinen die Maßeinheit Lichtjahr verwendet. Ein Lichtjahr ist die Länge eines Jahres, in dem die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum kontinuierlich beträgt. Die wissenschaftliche Gemeinschaft verwendet das julianische Jahr zur Berechnung von Lichtjahren. Ein Jahr hat 365,25 Tage oder 31.557.600 Sekunden. Daher beträgt die Skala eines Lichtjahres 94.607.304.725.808 Meter und im Allgemeinen werden 9,46 Billionen Kilometer verwendet.

Daher wird der Himmelskörper, den wir sehen, dadurch bestimmt, wie viele Lichtjahre er entfernt ist und wie viele Jahre das Licht braucht, um das Bild des Himmelskörpers zu unseren Augen zu übertragen. Daher kann der Himmelskörper, den wir sehen, nur das sein, wie er vor so vielen Jahren aussah. Dies führt zu einer Frage: Können wir die Vergangenheit vieler Galaxien sehen, einschließlich der Vergangenheit unserer eigenen Milchstraße?

Ich denke, dass dies auf der Grundlage bestehender Theorien möglich ist.

Das Hubble-Teleskop sieht jetzt eine Galaxie mit der Nummer GN-z11, die 13,4 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist. Diese Galaxie ist seit dem Urknall nur 400 Millionen Jahre alt. Es handelt sich um eine junge Galaxie mit etwa 1/25 der Größe der Milchstraße und nur 1 % ihrer Masse.

Die Milchstraße ist 13,4 Milliarden Jahre alt und dürfte etwa zur gleichen Zeit wie die Galaxie GN-z11 entstanden sein. Gehört die Milchstraße also zu diesen Babygalaxien, die die Menschen vor 13,4 Milliarden Jahren sahen? Denn wenn das Teleskop alle in dieser Ära entstandenen Urgalaxien erkennen kann, müsste theoretisch auch die Milchstraße darunter sein.

Das Webb-Teleskop, das leistungsstärker ist als das Hubble-Teleskop, wurde gestartet. Es soll weit entfernte Himmelskörper um weitere 400 Millionen Lichtjahre näher heranbringen können, wodurch Himmelskörper in 13,8 Milliarden Lichtjahren Entfernung sichtbar werden. Zu dieser Zeit war das Universum nur 20 Millionen Lichtjahre vom Urknall entfernt und Galaxien waren möglicherweise noch nicht entstanden. In diesem chaotischen Nebel war natürlich die Milchstraße enthalten.

Daher glaube ich, dass es theoretisch möglich ist, die Vergangenheit der Milchstraße zu sehen, solange das Teleskop weit genug sehen kann, basierend auf den Prinzipien der Licht-Zeit-Äquivalenz und der Zeit-Entfernungs-Äquivalenz sowie dem Prinzip der Beobachtungsverzögerung. Darüber hinaus wird es möglich sein, alle Prozesse der Milchstraße von ihrer Entstehung bis zu ihrer Entwicklung zu beobachten, wenn die Technologie ein gewisses Niveau erreicht und die Beobachtungsmöglichkeiten des Menschen deutlich verbessert werden.

Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Milchstraße vor 11 Milliarden Jahren mit einer Galaxie namens Gaia Enceladus kollidierte und verschmolz, wodurch sie zu der großen Galaxie wurde, die sie heute ist. Der Kollisions- und Fusionsprozess beschleunigte die Entstehung von Sternen, und dieser Prozess endete vor 8 Milliarden Jahren. Es wäre so spannend, diesen Prozess zu beobachten.

Nach dem Urknall gab es eine dunkle Zeit.

Das von der wissenschaftlichen Gemeinschaft anerkannte Standardmodell der Kosmologie geht davon aus, dass der Urknall vor 13,82 Milliarden Jahren stattfand. Zu Beginn des Urknalls konnten Photonen (elektromagnetische Wellen) aufgrund der extrem hohen Temperatur und Dichte nicht entkommen. Heutzutage sind die Menschen auf Licht angewiesen, um die Welt zu beobachten. Ohne Licht kann man nichts sehen. Daher war das Universum während dieser Zeit undurchsichtig und wurde als das Dunkle Zeitalter bezeichnet.

Erst 380.000 Jahre später dehnte sich das Universum ausreichend aus und die Temperatur sank auf etwa 3.000 Grad, sodass sich neutrale Atome zu bilden begannen, elektromagnetische Wellen und Photonen sich entkoppeln konnten und das Universum transparent und beobachtbar wurde.

Der erste Lichtstrahl im Universum wurde also 380.000 Jahre nach dem Urknall ausgesendet. Die jetzt entdeckte allgegenwärtige kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ist ein Überbleibsel des Urknalls aus dieser Zeit. Damals waren die Atome gerade erst entstanden und es gab im Universum nur die einfachsten und leichtesten Atome, darunter Wasserstoff- und Heliumatome sowie eine sehr kleine Menge Lithium. Es waren diese Atome, die unter der Einwirkung der Schwerkraft allmählich kondensierten und nach und nach Nebel bildeten. Durch die kontinuierliche Kontraktion der Nebel entstanden nach und nach Galaxien und Sterne.

Wenn man mit dem Webb-Teleskop den Zeitpunkt bestimmen kann, als der erste Lichtstrahl im Universum aussendete, waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht alle Galaxien entstanden. Alle Himmelskörper und Materie des Universums waren in diesen chaotischen Nebeln enthalten, einschließlich der Milchstraße. Das Universum ist zu dieser Zeit ein echtes Baby-Universum.

In diesem Sinne ist der Schatten der Milchstraße natürlich darin enthalten, solange wir das Universum dieser Periode sehen können. Dies ist die Vergangenheit der Milchstraße und wir können nicht anders, als sie zu sehen. Wird diese dunkle Geschichte vom Urknall bis vor 380.000 Jahren wirklich nie wieder das Licht der Welt erblicken? Ist es den Menschen möglich, dieses dunkle Geheimnis zu lüften?

Die Entdeckung von Gravitationswellen bietet die Möglichkeit, dieses dunkle Geheimnis zu lüften.

Das kosmologische Standardmodell geht davon aus, dass die Schwerkraft die erste fundamentale Kraft ist, die nach dem Urknall auftritt, und zwar zur Planck-Zeit. Die Planck-Zeit beträgt 10^-43 Sekunden nach dem Urknall, also ein Billionstel einer Billionstel Sekunde nach dem Beginn des Urknalls. Zu diesem Zeitpunkt ist das Universum aus dem Hintergrund der Quantenfluktuationen hervorgetreten, allerdings nur auf der Planck-Skala.

Die Planck-Skala beträgt etwa 1,6*10^-35 Meter, was einem Milliardstel eines Milliardstel Meters entspricht; zu diesem Zeitpunkt erreicht die Dichte des Universums 10^94 Gramm pro Kubikzentimeter und die Temperatur entspricht ebenfalls der Planck-Temperatur, etwa 10^32 Grad. Doch zu diesem Zeitpunkt hat sich das Graviton, das die Gravitationswechselwirkung überträgt, abgetrennt und existiert unabhängig, und die Schwerkraft ist entstanden.

Einstein hatte die Existenz von Gravitationswellen schon lange vorhergesagt. Im Jahr 2016 entdeckten und registrierten Wissenschaftler erstmals Gravitationswellen und läuteten damit eine neue Ära der Weltraumforschung ein. Wissenschaftler glauben, dass es durch die Erfassung von Gravitationswellen möglich sein könnte, die Bedingungen der dunklen Periode zwischen dem Urknall und vor 380.000 Jahren zu verstehen.

Dies zeigt, dass Gravitationswellen die Mängel ausgleichen können, die das menschliche Auge nicht erkennen kann. In Zukunft wird der Mensch höchstwahrscheinlich den Zeitpunkt des Beginns des Urknalls sowie den Inflationsprozess und verschiedene Ereignisse zwischen 380.000 Jahren indirekt durch Gravitationswellen beobachten können. Bis dahin werden die Menschen in der Lage sein, den gesamten Evolutionsprozess unseres Universums von seiner Entstehung bis zur Gegenwart sowie die verschiedenen wichtigen Ereignisse zu verstehen, die sich in diesem Zeitraum ereignet haben.

Vor dem Hintergrund des Universums ist die Milchstraße natürlich keine Ausnahme. Nach den Prinzipien der Licht-Zeit-Äquivalenz und der Zeit-Entfernungs-Äquivalenz können wir theoretisch nicht nur die Vergangenheit der Milchstraße sehen, sondern auch die Geburt und Entwicklung der Sonne und der Erde. Obwohl es jetzt nicht möglich ist, glaube ich, dass es in Zukunft möglich sein wird. Was denken Sie? Willkommen zur Diskussion, danke fürs Lesen.

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