在超越光速的宇宙空间中,那里的光永远也达到不了我们这

人类对宇宙的向往,曾经产生了一个未解之谜,“太空为什么是黑的。”

只要在灯光较少的郊外,漆黑的晚上只要抬头一看,便可以看到众多繁星的夜空,用望远镜更是可以看到更多发亮的星体,但为什么即使这样,太空中仍然漆黑一片,更不说在夜晚照亮大地了。

在超越光速的宇宙空间中,那里的光永远也达到不了我们这

在1576年,作为哥白尼的支持者,英国的托马斯迪格斯尝试解释为什么夜晚没有被星光照亮,他认为恒星散布于宇宙中。在无穷的天际上他们发出无限的光芒,但他们互相遮挡,而且距离相当遥远,于是星光就变得越来越弱,所以我们现在看到的夜晚才如此黑暗。

这个解释似乎很合理,但假设我们处于一片无限大的森林中,无论树木分布如何分散,处在无限的森林中,我们所看到的必然是一片数不清的树木,没有一丝细缝。

同样的情况下,我们把树木换成恒星,在这无限的宇宙中,无论从那个角度看,都必然应该一片恒星和他们的光芒,并且没有缝隙。

于是乎便有了“无限森林”的猜想。德国天文学家开普勒在1610年提出了“无限森林”的想法。但显然与现有观测相违背,我们所观测到的星空并不是一片光芒,更不是没有缝隙。

在超越光速的宇宙空间中,那里的光永远也达到不了我们这

有趣的是,18世纪的时候,一位天文学家计算了在有限空间情况下合适才如白昼一般,计算结果是宇宙直径达到一千亿光年。

同是18世纪,德国天文学家奥伯斯提出了著名的奥伯斯佯谬,假如宇宙是稳定而且无限的,有无数的发光星体,那么无论望向天空的哪一个位置,都应该看到一颗星体,夜空就应该完全明亮的。

而我们并不能在任一位置看到任一星体,奥伯斯给出了他的解释,宇宙中存在气体和尘埃,阻挡了光线,所以不是所有星体的光都能到达地球。但是,这显然并不是一个很好的解释,气体和尘埃吸收了能量后,会以电磁波的形式辐射出能量,在无限星体和无限空间的前提下,这些辐射还是会让宇宙变得明亮。但夜空,仍是漆黑一片。

在超越光速的宇宙空间中,那里的光永远也达到不了我们这

我们现观察到的夜空,或者说太空仍是黑暗,至少说明了两件事。宇宙中没有无限星体,或者宇宙不是永恒不变的。宇宙可能是无限的空间,但是有星体的地方只有我们周边的有限空间,也许当你看到足够远的时候,看到的确实没有星体一片虚无黑暗的宇宙。用于描述宇宙大爆炸的暴涨理论表明,宇宙空间各处密度是均衡的,宇宙的几何结构是平坦的。这就意味着宇宙是一个有限的空间,以及有无限的星体。

在超越光速的宇宙空间中,那里的光永远也达到不了我们这

但是宇宙一直在膨胀,空间膨胀是均匀的,也就是说每一处的膨胀速度都是一样,但是膨胀效果是叠加的,距离我们越远的地方增加的越多,并且这个叠加效果十分惊人。不难算出,只要离我们足够的远,空间远离我们的速度就会超越光速,即便相对论中提到任何物体都不能以超过光速的速度在空间中运动,但是没有说空间本身不能以超光速在运动。

这个事实的结果便是,在这超光速的空间中,星体所发出的光永远不会达到我们这里。


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