當前位置: 華文世界 > 科學

太空漆黑一片!為什麽太陽能照亮地球,卻完全照不亮宇宙呢

2024-04-24科學

無論你是仰望星空,還是被網上那些炫酷的宇宙照片震撼到,其實你會發現,它們之間真的沒啥大差別。都是那片深不見底的黑暗,點綴著閃閃發光的星星、行星,甚至可能還有宇宙飛船。

你有沒有好奇過,為啥宇宙是黑漆漆的呢?為啥它不是五顏六色的,像地球上白天那碧藍的天空一樣呢?

哈雷這個英國天文學家在1720年提出一個挺有意思的問題:你想啊,宇宙裏星星多得數不清,光銀河系裏就有好幾百億顆恒星,按理說不管你往哪個方向看,天空都應該是亮堂堂的。但實際情況是,天空為啥一片漆黑呢?

之後,法國人喬梭和德國人歐伯斯重新考慮了這個問題,並提出了自己的見解。由於歐伯斯對此問題進行了深入研究,因此這個問題後來被稱為歐伯斯佯謬。簡而言之,他們兩人重新思考了這個問題,並給出了自己的答案,而歐伯斯的研究最為深入,因此這個問題就被命名為歐伯斯佯謬。

歐伯斯認為星際空間有吸收光線的物質,但這其實不對。因為能量守恒嘛,任何物質吸收能量後,最終都得把能量釋放出來。吸收能量會讓溫度上升,然後能量就會以輻射的形式散發出去。所以,他的觀點不太站得住腳。

為啥宇宙看起來黑漆漆的呢?其實,宇宙就像個超級大的「真空」,啥都沒有。我們之所以能看見光,是因為光進入了我們的眼睛。但你知道嗎?光線本身是看不見的,只有當它碰到東西,比如反射或折射,我們才能看到光。所以,宇宙之所以黑,很大程度上是因為它真的「空」得啥都沒有。

如果眼前啥也沒有,就像一片真空,那即使光從這兒經過,它也不會因為碰到小顆粒而分散進我們的眼睛,這樣的話,我們還是會覺得眼前一片黑,啥也看不見。

說到能反射太陽光的物質,地球上多得是。首當其沖的就是大氣層和地表。大氣層,就是圍繞地球的那層氣體,它由各種分子組成,比如氧氣、氮氣,還有水汽這些。它們都能把太陽光反射回去,讓地球保持溫暖和明亮。

太陽光在穿越大氣層時,會被其中的分子改變方向,這種現象叫做散射。這些被散射的光線中,藍色的光線最容易被我們看到,因此天空呈現出藍色。此外,這些散射的光線還會照亮地球上的物體,讓我們看到各種各樣的顏色和形狀。

太陽的光芒撒向大地,照亮了陸地和海洋。這些地方的表面反射和折射光線,給我們帶來了美麗的藍天、繽紛的彩虹,還有神秘的海市蜃樓等景象。然而,在廣闊的宇宙中,卻沒有足夠的物質來反射或折射陽光,這使得宇宙看起來如此深邃而神秘。

簡單來說,按照宇宙大爆炸的理論,宇宙一直在膨脹。所以,在我們能觀測到的宇宙邊界,那些天體正在以光速遠離我們。這意味著它們發出的光永遠到不了我們這裏。因此,我們看不到那些天體的光。

另一個現象是輻射紅移。因為宇宙正在膨脹,那些遠離我們的天體實際上正在加速逃離我們。由於都卜勒效應的作用,遠處天體的光子會朝長波方向移動。也就是說,當我們觀測遠離的天體時,發現它們的光子波長變得更長,頻率變低,這就意味著它們的能量在逐漸減小。

總之,我們所能觀察到的天體其實是有限的,能接收到的光線能量也在不斷減少。這也是為什麽我們的夜空是黑暗的,而不是明亮的。

盡管我們常常想象宇宙是一片漆黑,但2021年的一項研究表明,宇宙可能並不像我們想象的那麽黑暗。借助NASA的新視野號任務,這項任務旨在探索冥王星和凱伯帶,研究人員現在已經能夠在不受到太陽光線幹擾的情況下觀察太空了。這意味著我們可能會發現更多關於宇宙的秘密,讓我們對這個神秘而浩瀚的宇宙有更深入的了解。

研究團隊篩選了新視野號拍攝的照片,排除了已知恒星、銀河系和其他可能星系的光線幹擾。令人驚訝的是,他們發現宇宙的背景光比預期還要亮兩倍。

你知道嗎?除了我們常見的可見光,宇宙中還有很多我們肉眼看不到的電磁波段。比如無線電、紅外、紫外、Gamma射線等等。要發現這些神秘的輻射,我們需要用到一些特別的科學儀器。真的超酷!

盡管在我們眼中,宇宙看起來一片漆黑,但實際上並沒有那麽黑暗。宇宙中仍有許多未解之謎,這使得我們對它充滿了好奇和向往。正因如此,宇宙才顯得如此神秘和引人入勝。我們不斷探索和發現,希望解開這些謎團,讓宇宙的真實面貌展現在我們眼前。