愛因斯坦(Albert Einstein)的廣義相對論推導出時間膨脹的必然結果,而在宇宙中,理論上早期宇宙的運行速度應該比現在慢得多,正如都卜勒效應(Doppler effect)觀測到波源隨著物體運動而增長、縮短,空間的膨脹將導致時間似乎以極慢速度運行。因此,在我們觀察遙遠宇宙中諸如超新星爆炸時,現象宛如以慢動作上演。近期天文學家透過觀測類星體光度變化,再次驗證了愛因斯坦的理論。
類星體被認為活躍在 100 多億年前,意即宇宙年齡僅數十億歲時,並且因距離地球非常遙遠,被認為是觀測遠古時期現象的絕佳管道。
據發表在《自然·天文學》(Nature Astronomy)期刊,由雪梨大學天體物理學教授劉易斯 (Geraint Lewis)、奧克蘭大學統計學家布魯爾(Brendon Brewer)20 年來觀測 190 個類星體後完成的論文,他們發現早期宇宙時間流動的速度似乎較當前慢了近 5 倍,因為透過長時間持續觀測,類星體看似以慢動作閃爍。
「如果你在那裡,在這個年輕的宇宙中,一秒看起來就像一秒」,但研究表明,從我們現在的位置觀測當時的亮度變化,意即 100 多億年後的未來,時間似乎變得異常漫長,現象宛如以慢動作上演。
愛因斯坦的理論讓我們得知時間和空間關係密不可分,當代科學家更透過分析遙遠超新星,得到宇宙自誕生初起即不斷膨脹的結論,因而隨著空間的逐漸增長,來自 100 多億光年外的光會被拉長,須經過更久的時間才能抵達地球。就像都卜勒效應觀測到的現象,諸如救護車等鳴笛的車輛從身旁疾駛而過,聽到的聲音頻率也會隨波的拉長、縮短而變高或變低。
著名物理學家愛因斯坦。 圖 : 翻攝自維基百科(資料照)