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夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

类别:社会 发布时间:2024-05-30 11:50:00 来源:背包旅行呀

在城市的光污染下,人们抬头看夜空,很少会看到璀璨的星空了,这让人产生一个疑问:“夜空为什么是黑色的?”

有人用奥伯斯佯谬来回答这个问题,这个佯谬声称:“如果宇宙无穷大,而宇宙中恒星无限,那么到最后,每一条射线都要穿过一颗恒星的宇宙,那宇宙不就无限亮了?”

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

当时这个佯谬曾经长期占据主导地位,但随着哈勃的宇宙大爆炸理论提出后,奥伯斯的这个佯谬也被推翻了。

那么夜空为什么会是黑色的呢?

这背后是什么样的宇宙秘密呢?

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

一、夜空为何不会无限亮。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

在城市,很难看到犹如电影中那样璀璨的星空,这都是因为光污染的原因。

都市的灯光很亮,就算是在深夜,要想看到星星,只能去城市边缘或者郊外,但是就算是去了城市边缘,要想观赏璀璨星空也是不现实的,因为离的城市太近,都市灯光的光污染依然会影响星空的美观。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

要想看到璀璨的星空,就必须要远离城市,到野外或者没有人工灯光的地方,这样才有清澈的夜空来观赏,但是就算这样,也很难看到璀璨的星空,只有到了沙漠或者海边这样的人迹罕至的地方,才会看到璀璨的星空。

但是即使这样,也只有在冬天看到银河从天一个角射向地平线,或者在冬夜的时候看到北斗悬挂在夜空中,都市以及郊外的夜空都是由乱七八糟的星星组成的。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

其实在星云和银河,以及星星辐射出的光的映射下,都市的夜空也会有所变化和美丽,但是映射出的光线通常会变成很暗的颜色,当然和真正的星空相比差的很远。

但是由于大部分人都生活在城市中,看不到璀璨的星空,就产生了一个疑问,那就是星空为何不会无限亮呢?

有人用奥伯斯佯谬回答这个问题,奥伯斯的这个佯谬的核心观点就是“每一条射线都要穿过一颗恒星的宇宙”,那么宇宙不就无限亮了吗?

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

但是这个佯谬是错误的,而且在奥伯斯之前这个佯谬也被人推翻过,但是在当时人们对宇宙的认识和观念局限,只能认为这个佯谬是正确的。

而且主流的这个佯谬支持者也采取了一个证明的方法,就是统计这一条射线上的恒星数量,从中找到矛盾点,那么这个佯谬就被推翻了。

然而,然而当时宇宙的认识以及观念局限,这种证明的方法也并不是不可行的,这一条射线上的星星数量主要是从地球所能观测到的星星数量进行统计的。

为了便于统计,这些观测的光线也是从这一条射线出发,所以这样的话,光线在传播过程中,很多恒星的光都被这些恒星的邻居恒吸收,所以到了地球所能观测到的恒星数量通常不会很多。

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据官方数据来看,从地球所能观测到的恒星数量大概是一万五千多颗,根据这个数据来计算,每一条射线都要穿过一颗恒星,那宇宙不就是一片亮光了,但是这个数据被提出后,就有人对这个数据提出了质疑,他认为这个数值太过于粗糙。

而且还有很多恒星发出的光线没有被观测到,再加上星云以及星际尘埃对光线起到遮挡作用,所以这个计算出来的数值很可能都不是正解,而且也不可能真正很大。

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二、夜空为何是黑色的。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

那么到底是什么原因,使夜空是黑色的呢?

要想解答这个问题,首先就是要知道,恒星发出的光线在传播的过程中会发生怎样的变化,这是最关键的一步。

在宇宙中,有很多恒星和行星,当这些恒星发出的光线到达我们所在的行星时,就能看到亮光,如果散落在我们所在的行星上,那么地面上就会产生阴影,所以有了白昼和黑夜。

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然而,如果说夜空并不是黑色的话,那么宇宙中所有的光线大概率都会被恒星发出的光线所相互交叉,所以光线的能量会交叉增强,这样的话到处都是强光线,如果人在宇宙中的话,那么肯定不能直视这些强光线的光,所以夜空必须是黑色。

星空之所以看不到无数的夜光,最根本的原因就是我们所观察的范围受限于辐射光,也受到辐射光的衰减。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

事实上,上面提到的那个证明奥伯斯佯谬的方法可以作为一个反证:如果夜空中所观察到的恒星数量大幅度减少,那就提供了更好的理解夜空为何是黑色的。

当然,奥伯斯佯谬在哈勃的宇宙大爆炸理论提出以前没有得到推翻,这里所讲的“要穿过一颗恒星的宇宙”只是奥伯斯佯谬的一种低级版本,这是因为人们对于夜空的观察大大受到阻碍。

夜空为啥是黑色的?科学家:这个问题背后,隐藏着宇宙的秘密

据官方的数据来看,从地球所能看到的恒星数量大概是一万五千多颗,但是当我们观察的恒星远离地球时,看到的这些恒星数量可以减少到3000多颗,这时候的光线大概率不会相互交叉,所以可以看到夜空的黑色。

在大爆炸时期,宇宙是静态不动的,所以奥伯斯佯谬是正确的,但随着时间不断的推移,宇宙慢慢膨胀起来,这样导致恒星远离地球,所以夜空是黑色的,这是因为光在传播的过程中所受到的衰减影响。

但是在大爆炸的时期,由于宇宙的原点很小,很多恒星都很靠近,这样光线就会相互交叉从而增强光线的能量。

所有的夜空都会是白天一样的强光,但是随着恒星远离地球,那么渐渐的夜空就成了黑色,这时候的奥伯斯佯谬就被哈勃推翻了。

从宇宙大爆炸的起始时期,宇宙就开始慢慢膨胀起来,当恒星离地球越来越远,光线就受到了空间膨胀的影响,从而导致光的能量不断减弱。

并且在膨胀过程中,宇宙膨胀的速度和光的传播速度是相近的。

在光出发的瞬间,都会以光束的形式慢慢蔓延,但是光的穿透能力有限,人们从夜空中发现新的恒星的时候,由于这些恒星发出的光线辐射距离太远,所以这些光线不能穿透恒星,只能通过他的边缘来观测这些恒星的位置。

但是当光线通过边缘的时候,光线又会在宇宙中传播,这个时候光线又会遇到别的恒星,所以光线的能量又会受到衰减。

所以光能够穿透的范围和总范围有很大的差异,这就是奥伯斯佯谬的错误之处。

当然,人们所看到的夜空是黑色,也是受到这些恒星发出的光线,这些光线组成了宇宙微波背景辐射,由于这些光线距离地球非常远,所以光就会受到衰减,所以夜空是黑色的。

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