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宇宙为什么是黑色的?
2020-01-13 09:13:00 责任编辑 : 重庆装修工长 点击 : 24 次

宇宙为什么是黑色的?


数百万年前,当地球上第一个人类抬头仰望星空的时候,对于星空的幻想和憧憬便在脑海中扎了根,为了满足这种幻想人们创造了出无数个神话故事,甚至还给夜空中不同位置的星星赋予了不同的名称,假象那遥远的星空是另一个世界,那里有众神、那里有永生。


时间转眼到了近代,这种对宇宙的好奇以及幻想,不断的激励着人类发展航天技术,为的就是走出地球,真正接触这无垠的宇宙。


上个世纪60年代,在科技力量的帮助下人类第一次离开了生活千万年的地球,踏足百万年来一直憧憬的宇宙,估计最早开始仰望星空的那个原始人,绝对想象不到百万年后的人类,会把笨重的钢铁以爆炸的方式送上遥不可及的宇宙。


随着人类踏足宇宙,关于宇宙的各种照片以及视频也开始走进人们的视野,可是随之而来的还有一个让许多人难以理解的问题那就是:宇宙为什么是黑色的而不是明亮的。这个问题看似很简单,却隐藏着一个大部分人都不知道的宇宙秘密。


在人类还未进入宇宙的18世纪,德国一位叫做海因里希·奧伯斯的天文学家提出了非常著名的“奥伯斯佯谬”:如果宇宙空间是稳定并且无限的,而且这其中还有数不清的天体发出强光,那么应该是无论看向天空中哪个位置,都能看到一个明亮的天体,而夜空也应该是完全明亮的才对。


对于这个问题海因里希·奧伯斯也说出了自己的理解,他认为出现这样的情况可能是因为宇宙中存在的气体和尘埃,阻挡了在天体发射出来的光线,所以并不是所有天体发出的光都能到达地球,这就解释了为什么夜空为什么不是完全明亮的原因。


但是这个解释并没有得到科学家界的认同,它有着致命的缺陷,因为宇宙中的气体和尘埃在吸收能量之后,并不会将这些吸收到的能量平白无故的吞噬,而是会以电磁波的形式将这些能量辐射出去。这也就意味着,如果宇宙中的天体和空间是无限的情况下,这些辐射依然会点亮整个宇宙。


然而地球的夜空是黑色的,宇宙空间也是黑色的,这就说明宇宙中并没有无限多的天体,并且宇宙也不是无限大的。


当然了,还有一种可能就是宇宙确实是无限大的,但是有天体的地方却只有我们地球周围有限的空间。这样只要看得足够远,就能看到没有发光天体的黑暗虚空。


那么我们看到的宇宙是黑暗的,是不是跟宇宙的年龄有限有关呢?要知道宇宙大爆炸至今大约137亿年,这就意味着距离我们137亿光年意外的天体发出的光还在路上,并没有到达地球从而被我们看到,那是不是如果我们等的足够久,这些光线就会到达地球从而让我们的夜空如白昼呢?


其实这种说法理论上是正确的,但是实际上却是不可能的,因为宇宙空间每时每刻,每个地方都在膨胀。并且这些空间膨胀是均匀的膨胀,也就是说宇宙中每一处空间的膨胀速度都是一样的,但是膨胀效果确实叠加的。


以上图为例,假如我们处于点B,那么距离我们越远的地方,离我们的距离增加的就越多,这个叠加效果是非常吓人的,因为距离我们足够远的地方,空间膨胀的速度已经远远超越了光速。


可能你会说爱因斯坦的相对论告诉我们,任何物体都无法以超越光速的的速度在空间中运动。确实是这样,不过相对论中并没有提到空间本身不能超过光速。


所以这就导致了,处于这不断膨胀的空间的天体发出的光,永远也不可能到达地球,因为膨胀速度超越了光速,也就意味着我们等得再久,夜空也不会亮如白昼 并且因为空间在不断膨胀,人类可视宇宙的范围也在不断增大,但是距离我们最远处的宇宙空间却以超越光速许多倍的速度远离我们,这就导致大部分宇宙我们是根本看不到的,同时也根本无法到达。


要知道这种情况是很让人害怕的,因为光速就仿佛一道枷锁一样,将我们人类困在一个有限的空间内,让我们无法知道真正的宇宙是什么样子,同时也让我们永远也无法知道宇宙究竟有多大。因为这种情况和黑洞的“视界”概念很相似,所以有科学家一直怀疑我们生活的这个宇宙,很可能是一个大到无法想象的黑洞。


当然了,我们的可观测宇宙和宇宙中的黑洞还是有一定的区别的,因为黑洞是立面光线永远也出不去,而我们的可观测宇宙则是外面的光线永远进不来。 而在可视宇宙范围内,虽然有些光能够到达地球,但是我们却看不到,因为宇宙空间的膨胀效应,将这些原本人类能看到的光波拉长,并且降低了频率,成为了人类肉眼看不到的红外线,而这种现象称之为“光的红移”。


看到这可能有的朋友会想,在137亿年前宇宙形成的瞬间,大爆炸产生的能量和光应该充斥着整个宇宙空间,也就是说宇宙现在应该是明亮的,那么为什么宇宙现在还是黑暗的呢?这些光哪去了?


其实这些光并没有消失,它们依然充斥着整个宇宙,只不过空间经过百亿年的膨胀,大爆炸产生的光已经红移成为人类肉眼看不到的微波,所以我们肉眼看到的宇宙才是漆黑的。


不过假如我们用能够看到微波的天文望远镜看整个宇宙,就能发现宇宙其实并不是漆黑一片,反而是“明亮”的,这也就意味着我们肉眼看到的宇宙根本算不上真实的宇宙。


所以总的来说,肉眼加上仪器二者结合,所看到的宇宙或许才是宇宙真正的样子。当然了,也有可能我们现在认为我们已经“看清”宇宙的真实样子了,而随着科技的发展我们又会发现宇宙另外的样子也说不定。


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