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夜空为什么是黑的?看似正常的现象,却隐藏着大秘密

 人在囧途9 2021-11-29

在仰望无尽星空的同时,不知道大家是否思考过一个问题:光在真空中是没有损耗的,宇宙中又有无数的天体发出耀眼的光芒,为什么我们在地球看到的夜空却大部分是漆黑的呢?它不应该是亮如白昼才对吗?

人类自古就有探索精神,我们通过自身的努力,不断提高自己的科技水平,目前正在向着地球探索,将目光放到了浩瀚的宇宙中。但是就目前而言,我们对宇宙的理解仍然处于初级阶段,很多现象我们无法解释,也无法了解宇宙运行的规律。

在地外天文望远镜所拍摄回来的宇宙照片中,我们发现宇宙是一片黑暗的,但是众所周知,宇宙是充满了无数可以发光的星体和星系的,那么为什么它们不能将周围的黑暗照亮呢?

这个问题虽然看起来简单,但解释起来却是不容易的,它牵扯到天体物理学,宇宙学,光学,以及热力学,是一个很复杂的物理现象。

1826年,德国天文学家海因里希·奥伯斯提出了夜空为什么是漆黑的疑问,这也称为“奥伯斯佯谬”。他指出,由于宇宙是无限的,有着数不清的发光恒星,光看银河系就有2000亿——4000亿颗恒星。那无论我们在宇宙的哪个角落,都能看到无数星光汇聚在一起,所以宇宙应该是明亮的,但我们观察到的现象却截然相反。

我们都知道,光是沿直线传播的,并且它的速度是非常快的,几乎没有什么速度能够赶得上光。而宇宙中那些发光发亮的恒星,无时无刻不在向着四面八方发散着这些光线,但是却不能把黑寂的宇宙照亮,有人就会说,是因为宇宙空间中充满了其他尘埃,将光阻挡了吗?

可是光在行驶过程中,如果遇到了反射和折射,将会改变传播方向,那也将会在其他地方有所展现,并不能影响其在整个宇宙空间中的传播。但是事实上,我们并没有看到宇宙空间一片光明。

这就要牵扯到红移现象了,红移是指物体的电磁辐射因为某种原因频率降低的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。也就是说离我们遥远的星系仍在不断的远离我们,并且离得越远的星系,远离我们的速度会更快。

这也在侧面上验证了宇宙正在不断的膨胀,而远离我们的这些星系所散发出来的光以光速向我们袭来,但是星系逃离我们的速度远远高于光速,所以,即使这些星系在发散着光线,但我们还是接收不到。这就像自己在和自己赛跑一样,是十分有趣的。

根据哈勃定律,宇宙的膨胀速度将随着距离的增加而加快。具体来说,每增加326万光年,宇宙的膨胀速度将增加约70公里/秒,应该注意的是,这种速度可以叠加,这意味着由于宇宙膨胀,导致离我们很远的恒星以超过光速的速度远离我们。因此,它们发出的光永远无法到达地球。这就像是有人站在传送带上逆向奔跑,无论怎样,都到不了目的地。

对于离我们近一些的恒星来说,也是因为宇宙膨胀使得它们也在做远离我们的运动。而根据多普勒效应,这些恒星发出来的光线会产生红移,到达地球时已经成为不可见光了。所以宇宙也无法被照亮。

并且光作为一种波在传播过程中会有能量的损耗,并且距离越远的波频率就越低,就更不容易被远处的观望者所接收到了。同时,根据爱因斯坦的相对论来看,我们不能以地球上的时空观来看待宇宙方面的问题,毕竟变幻莫测的宇宙是我们现在所无法合理解释的。

宇宙中那些黑色的空间中或许还存在着许许多多的星系和星体,只是由于他的远离速度高于光速,所以我们无法观测到它们的存在。那么如此来看,宇宙中的天体总数比我们现在所能观测和了解到的数据还要大。

我们天天可以见到的夜空,隐藏着许许多多高深莫测的宇宙学知识,如此,也为我们证明了宇宙的神秘。同时,也在激励着我们人类不断开拓进取,不断地丰富自己的科技水平,从而才可以匹配的上我们人类探索宇宙的野心。

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