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科学家说出背后事实,宇宙为什么是黑色的

来源:整理 时间:2022-04-11 12:32:23 编辑:科技知识 手机版

宇宙为什么看上去是黑的?

人类是生物长期进化?的产物,作为感光的眼睛?是由眼细胞构成的。而人的眼细胞已经适应了阳光☀️的频率,即适应了可见光的频率范围。超出此范围的光线,人类是看不见的。比如,红外线和紫外线等。因此,若问宇宙为什么是黑色的,有两种不同的含义。其一是针对人眼而言的,即我们没有感应到可见光的存在。其二是指全波段的光,包括电磁波、x射线及伽马射线等。

严格地说,上述所提到的各种光线在宇宙中都是存在的。只是,要么超出了人眼的感应范围,要么就是过于稀少,不足以引起视觉神经的反应。如果利用望远镜?的话,宇宙是会显得亮一些的。当然,问题的本质不在于此。问题是如此多的天体(恒星),为何仍然没有点亮夜空?其原因在于空间不空,作为物理背景的空间充满着不可再分的最小粒子即量子。

而光子只是受到激发的量子。所以,光在其传播的过程中,会与空间量子发生碰撞?,损失能量,从而使光的频率降至红外端。这就是光的耗散红移。于是,要么我们看不见红外线,要么光子直接还原为基态量子了,即光的传播距离是有限的。此外,由于基态量子的体积和质量都非常小,所以光能的损耗是非常低效的,即光需要经过漫长的传播,才会显著地降低其频率,还原为基态量子。

因此,宇宙的黑暗,一方面说明我们的宇宙是有限的,另一方面也意味着天体的密度不够大。光的强度会与距离的平方成反比。因此,当遥远的星光?传播到地球?时,其强度已大为下降,致使光线非常微弱。总之,宇宙为什么是黑色的,这个著名的奥比斯佯谬,是因为量子空间的存在,致使光的传播距离是有限的,以及宇宙是有限的,而且宇宙中的天体极为稀少。

为什么宇宙真空部分是黑色的?

谁说是黑色的,是你的眼睛看到的是黑色的。你家有模拟信号的老式黑白电视机吗,它看到的都是雪花点,那是宇宙创世之初第一缕光穿行至今的余晖,温度为2.7k的宇宙微波背景辐射。当然在可见光波段,目前的真空确实是黑色的,因为没有光嘛,其频率一直衰减已经红移到电磁波波段,你可以理解为宇宙时空的膨胀,把光像一根橡皮筋一样拉长了。

宇宙是黑色的,为什么天空是蓝色的?

对于宇宙是黑暗的?天空为什么是蓝色的呢之话题,我个人的观点认为,宇宙并非是黑暗的情况,天空蓝色的现象是因为太阳(恒星)光照的原故。为什么会这样说呢?因为:宇宙是一个无限自然空间的概率,是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成无始无终、无边无际、无穷无尽、无限物质和无限空间之客观存在的自然天体,也是一种阴阳平衡之无限循环的自然天体。

在浩瀚无垠的宇宙天体之中,黑暗与光明是一对自然的统一体,是一种同步存在的自然现象,有黑暗现象的存在,就必然会有光明现象的自然存在,谁也离不开了谁。因此,宇宙并非是黑暗的情况。至于天空为什么是蓝色的现象,是因为太阳(恒星)拥有可燃的核能物质,能在燃烧的过程中持续产生核聚变超高温的自然现象,能向太阳系太空间持续散发出光和热的自然现象,太阳(恒星)所拥有的核能物质,实际上是一种高纯度、高密度和高强度的有机碳化物,而高纯度碳化物在燃烧的过程中会发出青蓝色的光之自然现象,太阳(恒星)这种青蓝色的光能覆盖着整个太阳系的太空间范围,会使太阳系的太空间都呈现出蓝光现象的自然状态。

太阳把白天照的这么亮,为什么宇宙是黑色背景?

对于题主的这个问题,简单来说,笔者认为其实是人眼对光感受的局限造成的。而看了一下目前已有的回答,感觉都有点似是而非,并没有讲清楚。所以不如让我们一起来理解一下这个问题并探寻可能的答案。放心,没有复杂的理论和公式啥的。太阳为什么把白天照的这么亮?当然啦。是太阳给了我们地球光和热,还有满满的保护!太阳是一颗年轻的恒星,其内部不停的进行着永不止息的聚变反应,从而向四面八方释放出大量的能量。

太阳光就是这些能量的一部分,而正是太阳光照亮了地球!这就有点像在黑夜里打开的手电筒,里面射出的光可以照亮墙壁上的画,地上的椅子一样。阳光到达地球,能接受到光的一面自然被照亮,成为白天,而没有被光照到的背面,就是黑夜。由于地球在自转,所以背光的一面慢慢会转到朝向太阳,于是黑夜过去,黎明到来。这里有个细节其实应该注意:白天之所以这么明亮,很均匀,还有地球的大气层散射了太阳光的缘故。

太阳光被大气层内的气体分子均匀的反射到各个方向(漫反射),使得天空变亮,而且没有被太阳光直射到的地方也变得明亮。这样的白天才是我们现在习惯的样子。没有大气的星球,比如月球,即便朝向太阳的一面被照亮,看起来也没有地球上的白天明亮。看看下图,月球上的白天跟地球上的白天感觉完全不一样,这就是没有大气的漫反射的缘故。

而且在月球上,光明与黑暗的界线很分明,阳光没有照到的地方就是绝对的黑暗。不像地球,因为有大气的漫反射,即便没有被阳光直接照到,但是靠近白天的地方还是有朦胧的光,这就是晨曦和傍晚的由来。放在月球上,白天跟黑夜的交替可能转瞬间就发生了。之前说太阳还在保护地球?是的,太阳用自己的光压和磁场撑起了一副巨大的保护伞,护佑着整个太阳系的各个星球,免于外太空狂暴的宇宙射线和流星陨石的破环。

所以,太阳不但给了地球人类光和热,还时时刻刻“罩”着我们。咱们对太阳要有一颗感恩的心不是?我们目前的宇宙观根据现代宇宙起源假说(“大爆炸理论”),我们目前生存的宇宙源自于一次惊天动地,史无前例的大爆炸。爆炸发生在距今大约137忆年前,之后宇宙有一段黑暗世纪 —— 也许是宇宙最黑暗的一段日子 —— 整个宇宙没有一点星光,毕竟那段时间,星系还没有形成呢!后来宇宙继续发展,慢慢开始形成早期的星星,又发展出早期的星系。

然后在暗能量的推动之下,宇宙开始膨胀,慢慢越变越大。直到在地球上,产生出了人类这样的智慧生物。 在目前我们人类的观测中,宇宙是无穷无尽的,其内包含的各种能量,物质比如星系等也是无穷无尽的,更不用说组成星系的一颗颗恒星以及围绕恒星运动的行星了,也是无穷无尽,数不胜数。比如下图的每一个点都代表着一个类似银河系的星系(图片来自斯隆数字巡天探测计划),而每一个星系又包含上千亿颗恒星(比如我们的银河系就包括大约1千亿到4千亿颗恒星)。

宇宙包含的恒星是如此之多,如此的无穷无尽。当我们在地球上,向夜空中的任一方向看过去的时候,视线所及都会碰到无数的恒星。比如下图,星星分布在一定的空间里面,如果我们只能观测到半径为R的区域,那我们能看到两颗发光的恒星。而在两倍半径的距离上,我们多看到了2颗星星,这样总共我们就看到了4颗恒星。以此类推,如果我们能看到无限远处(或者宇宙的边界), 我们就能在这个方向上看到无数的星星,塞满整个夜空。

对观察者来说,无数的星星叠加在一起,会让观测者觉得漫天都是星星, 不是吗?宇宙真的是黑色背景吗?如果整个天空都布满了星星,那为什么夜空还是黑色的呢? 这个是题主的困扰之处,相信也是很多读者的疑问,是呀, 既然星星会发光,而且漫天都是星星,为什么夜空还是黑色的呢?这个问题,笔者在开篇就说了,我们的人眼看着夜空是黑色的,原因在于我们的肉眼感光能力比较弱,根本接受不到那些遥远星星发射过来的星光。

接收不到足够的星光,在人眼里面自然就是黑色的夜空了。这很直观,是吧?我们在夜空中还是能够看到不少星星的,比如北斗七星,比邻星,甚至仙女座星系等一些更加遥远的天体。这些星星要么离地球很近,或者星光足够强,所以都能被我们人类的肉眼看到。人类的肉眼看不到?那科学仪器和天文望远镜呢?它们能看到么?在它们的“眼里”,夜晚的星空是什么样的呢?来,这里上几张夜空图,有图有真相嘛!上图是哈勃太空望远镜看到的宇宙星空。

你看,在哈勃望远镜的眼里,夜空可不是漆黑一片哦,而是明亮,五彩缤纷的场景,分外的壮观美丽!有读者可能会问,图上不是还有很多黑色的区域么?是的,这些区域在这张照片上是黑色的,但是如果哈勃集中眼里,观测这些黑色的区域,一样也能看到无数的星系,星光和发亮的星云。哈勃太空望远镜有一个“超深场”的望远镜就是可以在这些黑色的区域看到更多的星星。

上面的动图清晰的展示了,在一片漆黑的星空区域里面,其实可以看到大量的星星。只要有好的精细敏感的设备,照样能够接受到来自这些区域的星光。有人说,哈勃太高端了,那看看下面的图,是华为P30系列手机拍的夜空:增加曝光量和曝光时间,加上防抖,你看,夜空中很多的星星都被拍下来了。所以夜空是黑色的,只是对人类的肉眼来说。

如果换上感光更好的仪器设备或者就是普通的手机,它们看到的夜空肯定不是黑色的。为啥“奥伯斯佯谬"不能用在这个场合?“奥伯斯佯谬"就是由奥伯斯提出来,反对静态宇宙学说的一种诘问,“既然宇宙有无穷无尽的星星,为啥夜空还是黑色的?” 既然叫“佯谬”, 其实就是没有这个矛盾,所以才叫“佯谬” —— 佯攻,就是“假装”攻击是吧?如果真有难以解释的矛盾,那就应该用“悖论”这个词了。

如果我们的宇宙是静态宇宙的话,也就是没有大爆炸和宇宙膨胀的特征,一直维持目前的不变化状态,经过很长时间之后,整个宇宙确实应该到处都是亮堂堂的,毕竟光已经在宇宙内部传遍了。但是,目前我们人类才开始观测宇宙没有多长时间,有些来自遥远恒星的光根本还没有到达地球,我们又如何能看到?这也是除肉眼太弱之外的另外一个因素来解释为啥夜空看起来是黑的。

文章TAG:科学家说出背后事实宇宙为什么是黑色的科学科学家学家

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