科学探索|为何望远镜可以看到过去？为何望远镜可以看到过去？|

7月12日，詹姆斯·韦布空间望远镜发布了它的首张照片，这创造了历史：一张星光点点的照片，被誉为目前为止拍摄的宇宙最深处的照片。与以往任何一个观测平台相比，韦布空间望远镜除了能观测到太空更深处之外，其镜片还具有另一项技艺：它能比任何其他望远镜观测到更久远的过去，可观测135亿年前——在我们所知的宇宙形成后不久——出现的遥远恒星和星系当时的情景。

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【科学探索|为何望远镜可以看到过去？】这怎么可能呢？机器如何能“回看过去”？这并非魔术，这是光的本质。
美国国家航空航天局科学家解释说：“望远镜可以是时间机器，遥望太空就像在回看过去。这听起来很神奇，但实际上很简单：光需要时间穿越遥远的空间到达我们这里。”
报道称，从遥远星星的闪烁到数英尺（1英尺约合30.5厘米）外台灯的亮光，你看到的所有光都需要时间才能到达你的眼睛。幸运的是，光的移动速度快得惊人——大约每小时6.7亿英里（约合每小时10.8亿公里）——所以你永远不会注意到它从台灯移动至你的眼睛。
然而，当你观测非常遥远的物体时——就像夜空中的大多数物体那样——你看到的光经过了很长很长的距离才到达你这里。

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以太阳为例，太阳距离地球平均9300万英里，这意味着光从太阳到地球需要8分20秒的时间。因此，当你看向太阳时（虽然你不应该直接看向太阳），你看到的是它在8分钟前的样子，而不是它现在的样子——换句话说，你正在回看8分钟前的过去。
光速对天文学来说是如此重要，以至于科学家们更喜欢用光年，而不是英里或公里来衡量空间中的距离。一光年是光在一年里可以传播的距离：大约5.88万亿英里，或9.46万亿公里。举例而言，北极星距离地球约323光年。当你看到这颗恒星时，你看到的是300多年前的光。
因此，你甚至都不需要一台昂贵的望远镜就能看到过去；你用肉眼就可以看到。但要想真正回看遥远的过去（比如，看看宇宙的起源），天文学家就需要像韦布空间望远镜这样的望远镜。韦布空间望远镜不仅可以放大观看遥远的星系，观测数百万光年以外的可见光，还可以捕捉人类肉眼所看不到的波长的光，比如红外波。
报道称，很多东西——包括人类——都以红外线的形式散发热量。这种能量是肉眼所看不到的。但当红外波用合适的设备观测时，它们可以揭示宇宙中一些最难发现的物体。据美国国家航空航天局称，由于红外线的波长比可见光的波长长得多，它可以穿过空间中稠密、尘埃的区域，而不被散射或吸收。很多恒星和星系由于太远、太暗或太模糊而不能作为可见光被看到，但它们发出的热能可以作为红外线被探测到。

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这是韦布空间望远镜的技艺之一。通过其红外传感仪器，这台望远镜可以穿过太空中的尘埃区域，研究130多亿年前宇宙中最古老的恒星和星系所发出的光。
这就是韦布空间望远镜拍摄其著名的深空图像的方式，这也是其试图观测更久远过去的方式，观测大爆炸后的最初几亿年。这台望远镜将揭示的恒星可能现今已经死去很久了，但在它们古老的光穿越宇宙的漫长旅程中，韦布空间望远镜为我们凡人的眼睛带来了一场独一无二的时间旅行。