当我们抬头仰望星空时，其实看的是过去

我们感觉到的其实是过去。天空中有一道闪电，几秒钟后我们听到远处有雷声。不仅听，我们还看到了过去的风景。

声速约为3秒1公里，光速为每秒30万公里。当我们看到三公里外的闪光时，我们实际上看到了百分之一毫秒前发生的事情。虽然这种时差可以忽略，但我们可以用双筒望远镜看得更远，在几秒、几分钟、几小时甚至几年内看到更远的过去。

第二

如果你真的想“回到过去”，你必须向上看。

当我们抬头看月亮时，一秒钟前我们看到了月亮。图:G.Hüdepohl/ESO, CC BY

月球是我们最近的天体邻居，有山谷、山脉和环形山。

它距离地球38万公里，所以光从月球传播到地球需要1.3秒。这个月亮不是另一个月亮，我们在1.3秒前看到了月亮。

当然，在这1.3秒的时间里，月球并没有太大的变化，但是当在航空任务的控制中心与月球上的宇航员交谈时，会感觉到1.3秒的延迟。无线电以光速传播，所以来自控制中心的信息到达月球需要1.3秒，来自宇航员的最快回复需要1.3秒。

与月球的无线电通信有很大的时间延迟。

时间

回顾过去并不难。太阳离我们大约1.5亿公里，所以你可以在8分钟前抬头看太阳。

即使最近的金星和火星也有几千万公里远，所以我们之间的时差也是几分钟。当火星移动到离地球最近的地方时，我们大约在3分钟前看到了火星，但在其他时候，光从火星到达地球需要20多分钟。

从火星到地球的光的时间随距离而变化。照片:美国国家航空航天局、欧空局、安茨·莱维(stsci)、ccby

如果你控制地球上的火星漫游者，那将会很有趣。当你以1公里/小时的速度驾驶月球车时，由于光速的限制所造成的时差，虽然你此刻正在看平原，但月球车可能已经撞上了200米以外的坑洞。所以当你命令漫游者停下时，它实际上会再前进200米。

这样，火星漫游者的两辆漫游者都没有打破任何速度记录，而是以每秒5厘米(0.18公里/小时或0.11英里/小时)的速度行驶，就不足为奇了。因此，漫游者需要遵循车载计算机中精心编制的程序，以防止事故发生。

光速的限制给火星任务带来了一些挑战。照片:美国宇航局/JPL-加州理工学院/MSSS

如果我们走得更远，土星离最近的地球也超过10亿公里，所以我们看到的实际上是一个多小时前的土星。

当卡西尼号在2017年撞上土星大气层并发出尖锐的回声时，我们又过了一个小时才听到。

年

夜空中有许多星星，它们是非常遥远的星星。这个距离是以光年计量的，也就是说，光一年传播的距离——大约9.5万亿公里。

人眼和地球之间的距离是太阳和地球之间距离的270，000倍，大约4光年，所以我们可以看到4年前半人马星的出现。

夜空中一些闪烁的星星离我们有几百光年远。图片来源:Y Beletsky(当地雇员)/员工持股计划，抄送

没有最远的，只有更远的。例如，猎户座的第一颗恒星参宿四距离我们大约640光年。如果参宿四明天爆炸(总有一天会爆炸)，600年后我们会发现。

即使没有望远镜的帮助，我们仍然可以看到很远的地方。仙女星系和麦哲伦星云离我们相对较近，它们的亮度足以让我们用肉眼看到。

麦哲伦星云的160，000光年与地球上仙女星系的250万光年相比相形见绌。作为参考，人类在地球上奔跑的历史大约有30万年。

当光以有限的速度传播时，我们可以看到星际尘埃周围光波的回声。

数十亿

数百万光年是肉眼可见的。如果它们在数十亿光年之外呢？一架业余望远镜就够了。

尽管类星体3C273离我们有数十亿光年远，但用小型望远镜还是可以看到它。照片:欧空局/哈勃和美国航天局

类星体3C273甚至比单个星系更亮，由一个巨大的黑洞提供能量。因为它离地球25亿光年，你可以用20厘米的望远镜来观察它。

直径越大，你看得越远。莫纳什大学的天文学副教授迈克尔·布朗曾经用直径为1.5米的望远镜观测过类星体APM 08279+5255。虽然它看起来像一个小点，但这是可以理解的，毕竟它离地球有120亿光年远。

地球只有45亿岁，宇宙本身只有138亿岁。用自己的眼睛看类星体APM 08279+5255相当于回顾整个宇宙的历史。

只要望远镜足够大，你就能看到12亿年前的类星体APM 08279+5255。照片:斯隆数字天空测量公司

因此，你应该记住，当你仰望星空时，你看到的不是此刻，而是过去。

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