當我們在晴朗的夜晚仰望天空,會看到漫天的繁星,而繁星和繁星之間卻是無盡的黑暗,此時你可能并不會好奇為什麼夜空是黑暗的,因為很多人都會認為,白天有陽光的照射,所以一片光明,而夜晚由于地球的自轉背對著太陽,沒有陽光的照射,因此天空是黑暗的!
不過其中的原因并不能這樣簡單的解釋。其實早在19世紀初,一位來自德國的天文學家奧伯斯便提出過這個問題,也就是著名的奧伯斯悖論。
它認為如果我們的宇宙是靜態的、無限大、年齡無限,并且充滿了無數顆和太陽一樣會發光的恒星。
但實際上我們看到的夜空為什麼依舊黑暗的呢?這就是奧伯斯悖論,他是天文學上一個經典且引人入勝的話題,當時這個問題困擾了天學家們近100多年!
如今隨著人類對宇宙的不斷認知,已經能夠解釋夜空為什麼是黑暗的,因為提出奧伯斯悖論的有幾個提前條件,一、宇宙是靜態穩恒的,二、宇宙年齡和空間是無限的,三、宇宙中恒星的分布是均勻的。
然而到了20世紀初,一位來自美國的天文學家埃德溫哈勃發現,我們的宇宙其實并非是靜態穩恒的,他通過天文望遠鏡觀察發現,大部分星系都在離我們遠去,并且他們的遠離的速度和距離成正比。也就是距離我們越遠的星系,其遠離速度越快,從而得出我們的宇宙其實在不斷膨脹中。
由于宇宙在不斷膨脹,當遙遠恒星的光線在到達地球時,光波就會被拉長,這將導致光的能量減少。這種效應意味著這些恒星發出的光在到達我們之前會變得非常微弱。
同時通過宇宙的膨脹還反向推導出了宇宙年齡是有限的,在2013年歐航局通過普朗克衛星測出,宇宙膨脹率大約為67千米每秒每百萬秒差距,根據宇宙膨脹速率計算,我們宇宙大約誕生于138億年前,這意味著光也限制了可觀測宇宙的大小,而在可觀測宇宙之外其膨脹速度又超過了光速。
因此只有在這個時間范圍內發出的光才能被我們觀測到。而在可觀測宇宙之外,天體的光線永遠也無法抵達地球,所以我們看到的天體也是有限的
除了以上還有恒星的壽命是有限的,要知道恒星并不能夠永恒存在,它們有自己的生命周期。當燃料耗盡便會死亡。許多恒星在光線到達我們之前可能就已經消亡了。其次宇宙中的塵埃和其他物質可以吸收和散射光線,使得從遠處星系傳來的光變得更加微弱。
通過以上得知,奧伯斯悖論已經在現代宇宙學中得到了解釋。其夜空之所以是黑暗的,是因為宇宙在不斷膨脹,宇宙的年齡有限,恒星的生命周期有限,以及宇宙中吸收光線的物質等各方面原因所造成的!
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