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[猎奇]为什么夜晚是黑色的?你以为这很“正常”,其实隐藏着绝望的事实 [11P] [复制链接]

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关于地球夜晚为什么是黑色这个问题,不少人可能会觉得很“蠢”。

【白天的高楼大厦,到晚上漆黑一片】
地球自转导致昼夜交替,这是几岁的小孩子都知道的常识,就像在问你的爸爸为什么是爸爸一样。

【昼夜交替是常识】
但其实地球的夜晚隐藏着巨大的学问,越是深入挖掘,就越让人觉得绝望!
黑夜之下潜藏“端倪”
关于这个问题,在近代时期著名科学家开普勒也曾提出过,只不过他的出发角度和我们有所不同。
开普勒认为在地球的附近存在无数的恒星,它们都会散发出强烈光芒,从而“点亮”周围的黑夜。
按理来说,地球背对太阳的一面也会被这些恒星所照射,为何我们还是进入了黑夜呢?甚至整个宇宙都是黑暗、冰冷的,那些恒星的光芒究竟去了哪里?


有人说,是黑洞吞噬了恒星的光芒,事实上在如今的宇宙当中,黑洞这类天体仅仅占据很小的一部分,而且不是每一颗恒星光芒的必经之路上都有黑洞,也就是说总有逃逸出去的光!这些光究竟去了哪里?
这个疑问一直到18世纪,一位名叫奥伯斯的天文学家提出了大胆的假设——奥伯斯佯谬,他认为地球的夜晚应该是光亮而不是黑夜。
这个假设主要基于宇宙是稳定且无限大的,时间平直,当中均匀分布着各种发光体(恒星等),而发光体的照度与距离的平方呈现反比,使得全部反光体的照度的积分不收敛,不发光球体不管是背阳面还是朝阳面都应当无限亮。


这个假设和之前我们说到的宇宙恒星无限多会照亮不发光球体本质上是一样的。
这一假设在当时并未引起足够的重视,后来随着人类天文学的不断进步,人们才重新审视奥伯斯佯谬。
结果惊讶地发现,当初奥伯斯提出的假设并不疯狂,有两种说法可以解释!
宇宙的红移现象
其中最受认可的就是红移现象
红移指的是当物体的电磁辐射因为某些原因,导致可见光的波长不断被拉长、频率降低的现象。

【红移的本质】
与之相反,如果电磁波辐射的波长变短,频率增加就被称为蓝移。
那么红移和我们今天说到的黑夜有什么关系呢?在此之前还要提到宇宙大爆炸理论
一些天文学者认为,我们如今身处的宇宙是从137亿年前的一场大爆炸开始的,那是一个质量无限大、温度无限高、体积无限小的点。
在极度的高度之下产生了爆炸,由此散射出了许多如今宇宙的物质,而后逐渐形成各种星系。


在这个过程当中,爆炸的边缘也就是宇宙边缘还在不断对外扩张,它的速度非常快,已经超过了人类的想象。
由于宇宙的不断膨胀,导致如今的各大天体之间距离越来越远。
我们可以将宇宙想象成一张巨大的蜘蛛网,而太阳系就是蜘蛛网上的一粒尘埃,随着蜘蛛网不断变大,它和周围“尘埃”的距离也越来越远。

【宇宙背景微波】
有了这个概念我们也就不难理解,为何其他恒星的光没有照射过来点亮地球。
当恒星的位置被拉开之后,电磁波的波长不断被拉长,在很远的地方这种电磁波就已经被红移作用拉到微波波长,成为宇宙背景辐射的一部分,自然就无法抵达地球。
这也意味着,在我们现如今的宇宙当中,光在理论上的速度达到了极限,但无法无限制传播。
还有一种说法认为,其实这也是奥伯斯自己说的,他认为在黑暗的宇宙当中,应该存在很多气体和尘埃,它们阻隔了光的直线传播,以至于无法抵达地球。


其实这也和宇宙大爆炸理论有关,因为在相关理论当中指出,宇宙大爆炸之后产生了大量的尘埃。
这些尘埃聚集起来之后就是我们今天见到的一颗颗星辰,但总有未能聚合的尘埃漂浮到宇宙当中,成为“流浪儿”。
但很可惜,当时的奥伯斯并未认识到,这和热力学第一理论相悖。
热力学第一理论指出,能量是守恒的,当一种物体失去能量之后,其他物体势必会得到这部分能量,从而产生了一种动态平衡。
按照奥伯斯的说法,当发光物体的光散射出去之后,被尘埃所阻挡,这些尘埃又会因为发热而散发辐射。


理论上来说,如今的宇宙应当有均匀的辐射存在,宇宙不是冰冷的,而是炽热的!这一点就有些矛盾了。
科学背后令人绝望
其实不管是哪种解释,都无法完美印证奥伯斯的假设,越是深入探究,我们越能够感觉人类的渺小和无助,以至于衍生出了绝望的心理。
宇宙的红移现象告诉我们,宇宙的边际很有可能在以超光速的速度膨胀


以人类现有的技术水平来说,还没有制造出能够达到光速1%的飞行器,超光速更是遥不可及。
根据爱因斯坦的广义相对论,除非人类抛弃自己的肉身和飞行器,否则永远不可能超光速。
那么,这是否意味着人类永远无法触及宇宙的边境呢?进一步来说,人类没办法认识宇宙的全貌
这无疑是让人绝望的事实,不论人类如何努力,未来注定会像“笼中鸟”一样,被禁锢到现有的宇宙当中!


不过我们也不能太过悲观,未来的事情谁都说不清楚,万一会有新的科学发现呢?
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只看该作者 沙发  发表于: 03-09

地球夜晚是黑色的原因与宇宙的膨胀和红移现象密切相关。当地球自转使得太阳光不再直接照射到地球表面时,我们进入了夜晚。然而,夜晚并不是完全黑暗的。我们可以看到许多星星发出的光,但这些光的数量远远不足以将整个夜晚照亮。

由于宇宙的膨胀,恒星发出的光在传播过程中会被拉长,频率降低,波长变长。当光的波长变长到一定程度时,它就从可见光谱的红色端移出,变成了我们看不到的红外线或者更长的电磁波。这就是红移现象。

因此,尽管宇宙中有无数的恒星发出光芒,但因为红移现象和宇宙的膨胀,大部分恒星的光芒我们都无法看到。这就是为什么地球的夜晚是黑色的原因。

需要注意的是,这个问题的答案并不是绝对的,科学家们仍在研究和探讨这个问题。但是,红移现象和宇宙膨胀是我们目前理解地球夜晚为什么是黑色的主要原因。

在探索这个问题的过程中,科学家们发现了一个令人惊讶的事实:宇宙的膨胀速度正在加速。这一发现归功于1998年美国劳伦兹国家实验室的高红移超新星搜索队(Supernova Cosmology Project)和2003年美国马里兰大学的宇宙微波背景辐射研究。这些研究揭示了宇宙膨胀速度的加速现象,这一发现对宇宙学和物理学产生了深远的影响。

宇宙膨胀速度的加速使得地球夜晚的黑色变得更加深邃。这一现象也引发了许多科学家对宇宙命运的探讨,如宇宙是否会继续膨胀,最终导致星系之间的距离变得无限大,使得夜晚变得更加黑暗。这些问题仍然是科学家们研究的热点。

总之,地球夜晚是黑色的原因与宇宙的膨胀和红移现象密切相关。这一现象背后隐藏着宇宙学和物理学的许多深奥问题,科学家们仍在努力探索和解答这些问题。

让我们更详细地了解一下红移现象和宇宙的膨胀是如何影响地球夜晚的光亮的。

红移现象是由美国天文学家埃德温·哈勃在1929年发现的。他观察到远离我们的星系呈现红移的现象,这意味着这些星系正在远离我们。哈勃定律表明,星系离我们越远,它们移动的速度越快。这种现象被认为是宇宙膨胀的证据。

宇宙大爆炸理论认为,宇宙从一个极小、极热的点开始膨胀,这个过程持续了约137亿年。在这个过程中,宇宙的大小增加了约280倍。这个理论得到了许多观测数据的支持,如微波背景辐射、星系的红移等。

地球夜晚是黑色的原因与宇宙的膨胀和红移现象密切相关。当地球自转使得太阳光不再直接照射到地球表面时,我们进入了夜晚。然而,夜晚并不是完全黑暗的。我们可以看到许多星星发出的光,但这些光的数量远远不足以将整个夜晚照亮。

由于宇宙的膨胀,恒星发出的光在传播过程中会被拉长,频率降低,波长变长。当光的波长变长到一定程度时,它就从可见光谱的红色端移出,变成了我们看不到的红外线或者更长的电磁波。这就是红移现象。

因此,尽管宇宙中有无数的恒星发出光芒,但因为红移现象和宇宙的膨胀,大部分恒星的光芒我们都无法看到。这就是为什么地球的夜晚是黑色的原因。

需要注意的是,这个问题的答案并不是绝对的,科学家们仍在研究和探讨这个问题。但是,红移现象和宇宙膨胀是我们目前理解地球夜晚为什么是黑色的主要原因。
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xgch 金币 +18 回复认真,加分鼓励 03-09
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