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为什么夜空是黑的,而不是白的

Miqo 编辑部 · 1 个来源

谜题在哪里

想象一片无限的森林。无论你朝哪里看,视线最终都会碰到一根树干:树木离得越远,看起来越小,但数量会更多。一堵由树干组成的密不透风的墙,必然会出现。

无限而永恒的宇宙也是如此。遥远的恒星更暗,但它们的数量增长得比亮度下降得更快。把所有光叠加起来,天空就会均匀而明亮地发光。可我们在夜晚看到的恰恰相反,这就需要解释了。

✕ 误区

天空是黑的,因为遥远的恒星太暗,星际尘埃又吸收了它们的光。

✓ 事实

数量会抵消亮度不足,而尘埃也解决不了问题:吸收光线数百年后,它会升温并自行发光。这个质疑早在现代宇宙学出现之前就有人提出了。

答案原来关乎时间

宇宙有年龄,而光的传播并不是瞬时的。这意味着,我们只能看到其中光来得及在这段时间内抵达的部分。更远处确实还有恒星,只是它们发出的光还没到达我们这里。

夜空的黑暗,是宇宙有开端的直接结果。否则,整个天空都会发光。

宇宙膨胀也起了作用。极其遥远的光源发出的光在传播途中会被拉伸,转移到人眼看不见的波长。早期宇宙的一部分辐射确实会从各个方向抵达我们,只不过它不是可见光,而是微弱的无线电辐射。

结果很美妙:天空确实会向各个方向均匀发光,正如这个悖论所预言的那样。只不过我们不是用眼睛,而是用仪器探测到这种光,而它已经冷却到高出绝对零度几度的温度。

为什么这个问题很重要

早在有足够强大的望远镜之前几个世纪,人们就提出了这个问题。它说明,关于一个永恒且不变的宇宙的设想存在问题。一个任何人在夜晚都能观察到的现象,最终成了支持宇宙有开端的论据。

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来源

  1. 这个问题被称为奥尔伯斯佯谬,从17世纪起就一直有人讨论。现代解释建立在可观测宇宙年龄有限,以及遥远辐射发生红移的基础上。