夜空为什么是黑的？你认为的“正常”其实困惑了科学家上百年
发布时间：2023-08-03 11:10:39 所属栏目：动态 来源：
导读：我们所在的宇宙是如此辽阔，不管你朝着哪个视角望去，都能够观察到一些星体或是星际群体。照此推算，整个宇宙中所有星星的光会加起来，无论你选择什么时间抬头仰望，我们的天空应该是一天24小时都是明亮的。那么太空
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我们所在的宇宙是如此辽阔，不管你朝着哪个视角望去，都能够观察到一些星体或是星际群体。照此推算，整个宇宙中所有星星的光会加起来，无论你选择什么时间抬头仰望，我们的天空应该是一天24小时都是明亮的。那么太空为什么是黑色的？放眼望去不是到处都是星星吗？ 对于这个看似简单的问题，最常见的答案可能是照明不足。然而，这个问题却困扰了科学家数百年，真正的答案比想象中的还要复杂深奥。 德国天文学家海因里希·威廉·奥尔伯斯（HeinrichWilhelmOlbers）在1823年提出了著名的这个问题，学术界称之为奥尔伯斯悖论。悖论是这样的：“如果宇宙是无限的、静止的、永远存在的，那么无论你从哪个角度看太空，你都会看到一颗星星。”他曾提出一个解释是星际尘埃阻挡了星光的传输。但如果是这样的话，星际尘埃积累的辐射能也会使其发光发热，所以这并不是真正的原因。在他看来，这并不是真正的原因，但他也找不到更好的解释。 其实奥伯斯并不是第一个想到这个问题的人。开普勒早在1610年就提出了类似的问题，认为宇宙的大小是有限的；等待。为了解决奥尔伯斯悖论，科学家们提出了许多不同的解释。但当时的宇宙学根深蒂固的是“稳态宇宙”：宇宙是稳定的、静止的、均匀的、无限的。直到1920年，天文学家埃德温·哈勃（EdwinHubble）发现宇宙不是静止的，并证实宇宙在膨胀，导致“大爆炸”的出现。 目前，奥尔伯斯悖论的最佳解决方案分两部分进行解释。首先，我们的天体纵然是无穷大的，但它并没有无限古老的，这一点很最重要。 现在所有的证据似乎都表明宇宙没有边，但宇宙本身确实有边，但只是暂时的。宇宙的年龄还不到150亿年，也就是说我们能接收到光的最远距离是150亿光年。换句话说，当我们将望远镜指向天空时，我们只能看到那些照亮我们的星星。 而来自更远恒星的光还不来得及飞出地球，故而它无法照亮天际。 同时，根据哈勃定律，星系远离我们的速度与它们与我们的距离成正比。因此，距离我们一定距离以外的星系，其速度会比光速更快。结果，这些银河系的光芒永远也到达不了地球。所以只有宇宙中部分恒星发出的光会到达地球，有限的星光无法布满整个夜空。ps：这一点与相对论并不冲突，因为是宇宙的膨胀速度，不是星系本身运动造成的。 第二，所有的恒星和星系都不是无限长寿的，最终都会消亡。相信大家都知道，光的传播速度是有限的，大约每秒30万公里，而我们每天看到的阳光，就是太阳8分钟前发出的光。同样的道理，当你通过望远镜看一颗恒星时，它不是现在的样子，而是过去的样子。更令人着迷的是，其中一些恒星可能已经死亡，但由于宇宙浩瀚，离开恒星表面的最后一个光子仍在途中，尚未到达地球。所以当我们仰望夜空时，我们真正看到的是宇宙的过去。 此外，宇宙其实很“亮”。因为在物理学方面，黑色不是一种颜色。根据定义，颜色是光波的可见光谱。黑色物体吸收光谱中的所有颜色，使“黑色”完全没有颜色。另一方面，“白色”是所有颜色的混合物，包含可见光的所有波长。大爆炸后不久，整个宇宙像恒星的核心一样炽热而致密。数十万年前，当第一颗恒星形成时，它们的亮度是太阳的数百万倍，从各个方向照亮宇宙。 然而，由于宇宙的膨胀，原来可见光的波长被拉长并拖到电磁波谱的最宽端，发生红移（变成红外光），直到变成微波（称为“宇宙微波背景”辐射”）。简单来说，宇宙的膨胀拉长了可见光的波长，使我们人眼看不见光。但如果你使用高分辨率望远镜，你可以看到各个方向的亮度。 红外图像长这样... 值得一提的是，第一个正确猜出奥尔伯斯悖论的人并不是科学家，而是著名作家爱伦·坡，他在1848年写道：“我们可以只假设那些看不见的星星离我们很远，它们的光仍然无法到达我们。”这样我们就不会感到孤独。然而，他的理论并没有得到证实。 （编辑：聊城站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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