ZH-HANT
下載下載

為什麼夜空是黑的,而不是白的

Miqo 編輯部 · 1 個來源

謎題在哪裡

想像一座無限的森林。無論你往哪裡看,視線最終都會落在一根樹幹上:樹木距離越遠,看起來越小,但數量也越多。最後,樹幹必然會形成一面沒有縫隙的牆。

無限且永恆的宇宙也是如此。遙遠的恆星比較暗,但它們的數量增加得比亮度下降得更快。把所有光線加總起來,天空就會均勻而明亮地發光。夜裡我們看到的恰好相反,這就需要一個解釋。

✕ 迷思

天空是黑的,因為遙遠的恆星太暗,而它們之間的塵埃會吸收光線。

✓ 事實

數量足以抵銷黯淡,而塵埃也無法解決問題:吸收光線數百年後,塵埃會升溫並自行發光。這個反駁早在現代宇宙學出現之前就有人提出了。

答案原來和時間有關

宇宙有一定年齡,而光並不是瞬間傳播的。這表示我們只能看到其中光來得及在這段時間內抵達的部分。更遠處還有恆星,但它們的影像尚未抵達我們這裡。

夜空的黑暗,是宇宙有過開端的直接結果。否則,整片天空都會發光。

宇宙的膨脹也有影響。非常遙遠來源發出的光,在傳播途中會被拉長,移到人眼看不見的波長。有一部分早期宇宙的輻射,確實從四面八方抵達我們這裡,只是不是以可見光的形式,而是微弱的無線電輻射。

結果很美妙:天空確實會向各個方向均勻發光,就像這個佯謬預測的那樣。只是我們不是用眼睛,而是用儀器偵測到這道光,而且它已經冷卻到高出絕對零度幾度的程度。

為什麼這個問題很重要

早在望遠鏡具備足夠的觀測能力之前幾百年,人們就已經提出這個問題,而它顯示出,永恆不變的宇宙圖像似乎有哪裡不對。這個任何人夜裡都能進行的觀察,成了支持世界曾經有過開端的論據。

在 Miqo App 讀完全文

再讀 1 分鐘就能讀完,文末有測驗。 可在「太空 → 宇宙的起源」中找到

下載 Miqo App 的 QR 碼

用手機相機掃描這裡,即可開啟 App Store 或 Google Play。

來源

  1. 這個問題稱為奧伯斯佯謬,自17世紀起便受到討論。現代解釋以可觀測宇宙的有限年齡,以及遙遠輻射的紅移為基礎。