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天文在线■那我们怎么能看到460亿光年外的星系呢，如果宇宙的寿命是136亿年( 二 )


而火车正在以240km/h ， 也就是66.6m/s的速度行驶 。 9.4×66.6m/s等于620米 ， 粗略为0.6km 。
所以 ， 当我们听到火车的汽笛声时 ， 火车已经在轨道上比发出汽笛声时多行驶了0.6km 。 将0.6km加上6.4km即为7km 。 这就是当我们听到汽笛声时 ， 火车的真实位置 ， 距离火车站7km 。
天文在线■那我们怎么能看到460亿光年外的星系呢，如果宇宙的寿命是136亿年
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这样的实际距离比单纯的对汽笛声声强变化进行分析得到的“感知”距离6.4km要更远 。
现在 ， 我们可以在消逝的火车和膨胀的宇宙之间做一个更为细致的类比 。 火车类比为不断膨胀的宇宙 ， 而汽笛声类比为宇宙中“标准烛光”星发出的光 。 “标准烛光”星的光强现在是精确可知的 ， 并且通过它表面的亮度（或相关的） ， 我们可以推测星系的距离 。 声音的速度则类比为光速 。 同时 ， 汽笛声频率的降低可以类比为当星系离我们越来越远时的多普勒红移 。
在这个类比中 ， 最大的宇宙学区别在于 ， 我们的火车在一个统一的空间移动 ， 而在星系这一世界中 ， 它们所在的空间自身也在不断扩张 ， 并带动着星系一起移动 。
天文在线■那我们怎么能看到460亿光年外的星系呢，如果宇宙的寿命是136亿年
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【天文在线■那我们怎么能看到460亿光年外的星系呢，如果宇宙的寿命是136亿年】图片来源：”AgeoftheUniverse”,2015,来自meaningfullife.
更进一步的思考…..
有趣的是 ， 这里火车的“正确”距离只是单纯“感知”距离的110%左右（7kmvs6.4km） 。 这是由于火车240km/h的行驶速度只是声速1224km/h的很小一部分 ， 所以当汽笛声到达车站时 ， 火车并没有在轨道上行驶很远的距离 。 相比之下 ， 宇宙理论可被观测到的实际半径预计为465亿光年 ， 然而我们能觉察到的半径只有133.3亿光年 。 在宇宙这一情况下 ， 实际距离是可被观测距离的3.5倍 。 为什么两者会有110%到350%这么大的差距呢？
为了能更好的回答这个问题 ， 让我们将火车的行驶速度提升到800km/h（比火车能够行驶的速度快很多） ， 并且将声音的速度降低到89.5m/s（比实际声速要慢很多） 。 然后 ， 我们再将这些假设的数字代入计算中 。
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这时 ， 我们可以测量到火车在行驶中的汽笛声声强为57.7分贝 ， 利用这个数据可以计算出当火车拉响汽笛时 ， 与我们之间的距离为133.3km 。 （由于100-57.7=42.3 ， 42.3=6db×7.05 ， 100×27.05=13334m）这个距离比先前假设的火车要远得多 。
与此同时 ， 汽笛声经过149s的传播才到达车站（因为13334m÷89.5/s=149s） 。 这也比实际火车汽笛声传播的时间要长得多 ， 因为此时距离更远并且声速更小 。 根据行驶中火车汽笛声较低的频率（和静止时汽笛声的频率相比）可以得出行驶时的速度为800km/h（222m/s） 。 在拉响汽笛后的149s中 ， 火车又在轨道上多前进了33.16km（149×222=33160m） 。 这个距离（33.16km）大约就是“感知”距离的2.5倍 。
将13.33km与33.16km相加就能得到46.5km 。 这也是当我们最终听到汽笛声时 ， 火车最终的“正确”位置 。
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这两个（13.3与465）就与我们先前谈论到的可观测的宇宙半径为133.3亿光年和实际半径465亿光年相称了 。 第一个数字 ， 133.3亿光年 ， 就是我们当前在宇宙中所能观测到的最远的物体（当最远的星系“吹响了光的号角”时） ， 而465亿光年是当我们感知到133.3亿光年前的物体发出光时 ， 现在这个物体大约距我们的实际距离 。
（又由于89.5m/s即为322.2km/h 。 ）
将这两个设想的实验数据 ， 不切实际的800km/h的火车速度和322.2km/h的声速 ， 相比较 。 我们将他们相除可以得到2.49的比率 。 这就意味着火车的行驶速度是声速的2.5倍 。 然而 ， 现实中的火车速度是声速的五分之一 。


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