當我們抬頭仰望星空時，其實看的是過去
我們感受到的其實都是「過去」。天空一道閃電，幾秒之後我們聽到遠處傳來雷聲。不止聽，我們看到的也是過去的景色。
聲音的速度大約是3秒1公里，光速則是每秒30萬公里。當我們見到三公里外有一處閃光，其實我們見到的是百分之一毫秒之前發生的事情。雖然這時間差可以忽略不計，但幾秒、幾分、幾小時甚至幾年，我們可以用望遠鏡朝著更遠的地方看去，看到更遠的過去。
秒
如果你真的想「回到過去」，你得抬頭。
我們抬頭看月亮時，看到的是一秒鐘之前的月亮。圖：G.Hüdepohl/ESO, CC BY
月亮是離我們最近的天體鄰居，上面有山谷、山脈還有火山口。
它遠在38萬公里以外，所以光從月球到地球需要1.3秒。此月亮非彼月亮，我們見著的是1.3秒以前的月亮。
在這1.3秒內月球當然沒什麼太大變化，但在航空任務的控制中心與月球上的宇航員交談時，就會感受到這1.3秒的延遲。無線電是以光速傳播，所以控制中心的信息需要1.3秒才會到達月球，而宇航員的回信最快也一樣需要1.3秒。
時分
想看更遠的過去不是什麼難事。太陽離我們大約1.5億公里遠，所以你一抬頭就能看到8分鐘之前的太陽。
即使是離我們最近的金星和火星，也遠在數千萬公里之外，所以我們之間的時間差一樣也有數分鐘。當火星轉到離地球最近的時候，我們見到的大約是3分鐘前的火星，但若是其它時候，光從火星來到地球就需要20多分鐘了。
光從火星到地球的時間隨著距離的變化而變化。圖：NASA, ESA, and Z. Levay (STScI), CC BY
如果你在地球上控制火星探測車，那事情就有趣了。當你以1公里/時的速度駕駛探測車時，由於光速的限制產生的時差，雖然你此刻看到的是平原，但探測車可能已經跑到200米以外的坑坑窪窪里了。所以當你命令探測車停下時，它其實還會往前再開200米。
這麼說來，火星探測漫遊者的兩輛探測車都沒有打破任何速度記錄，而是一直以每秒5厘米（0.18公里/小時或0.11英里/小時）的速度在行駛就不足為奇了。也因此，探測車需要遵循車載電腦里精心編好的程序前進，以防失事。
光速的限制給火星任務帶來了一些挑戰。圖：NASA/JPL-Caltech/MSSS
如果再遠一點，土星，離地球最近的時候也有10多億公里，所以我們看到的其實是一個多小時前的土星。
當2017年卡西尼號墜入土星的大氣層發齣劇烈的回聲時，我們再聽到已經是一個小時後了。
年
夜空繁星點點，都是些非常遙遠的恆星，距離以光年計，即光一年內行駛的距離——約有9.5萬億公里。
而人肉眼可見的半人馬座a星，其與地球之間的距離是太陽和地球之間距離的27萬倍，大約4光年，所以我們看到是半人馬座a星4年前的樣子。
夜空中一些撲閃撲閃的星星都是在幾百光年之外。圖：Y Beletsky (LCO)/ESO, CC BY
沒有最遠，只有更遠。比如獵戶星座的一等星參宿四，離我們大約640光年。如果參宿四明天就爆炸（而且它總有一天會爆的），等我們發現已經是600年以後了。
即使不藉助望遠鏡，我們一樣能看到很遠的地方。仙女星系和麥哲倫星雲離我們相對較近，它們的亮度足以讓我們用肉眼看到。
和仙女星系距離地球250萬光年這個數字相比，麥哲倫星雲的16萬光年簡直是小巫見大巫。作為參考，人類在地球上蹦躂的歷史大約是30萬年。
數十億
數百萬光年尚且肉眼可見，如果是數十億光年以外的呢？用一台業餘的望遠鏡就夠了。
雖然類星體3C273遠在數十億光年以外，但用一台小小的望遠鏡就能看到。圖： ESA/Hubble & NASA, CC BY
類星體3C273的明亮程度甚至超過了單個星系，它是由一個巨大的黑洞作為能量供給。因為它距離地球有25億光年，所以你可以用一台20厘米口徑的望遠鏡來觀測。
直徑越大，看到的就越遠。來自莫納什大學的天文學副教授Michael J. I. Brown曾用一台直徑為1.5米的望遠鏡觀測過類星體APM 08279+5255，雖然看上去只是一個微弱的小點，但也情有可原，畢竟它離地球有120億光年。
地球尚且只有45億年的歷史，宇宙本身也僅有138億年。親眼看到類星體APM 08279+5255，四捨五入一下就相當於是回顧了整個宇宙的歷史。
只要望遠鏡足夠大，你就能看到120億年前的類星體APM 08279+5255。圖：Sloan Digital Sky Survey, CC BY
所以你要記住，當你抬頭仰望星空的時候，你見到的並非此時此刻，而是過去。
蝌蚪五線譜編譯自space，譯者 狗格格，轉載須授權
