03.06 宇宙中数以万亿的恒星,为什么太空中还是暗的?

快乐人生168025476


宇宙太大了,还在加速膨胀。

这事要从相对论说起,我们都知道相对论的基础假设是:光速不变原理。从光速不变原理进行推导,我们可以知道光是物质,信息,能量的极限速度,是不可能被超越的。而我们要知道的是,我们要看到天空中都是亮的,那得是有足够多的光传播到地球上。

但是,宇宙是在加速膨胀的,而且1998年有两个研究小组对la型超新星进行研究,发现宇宙正在加速膨胀。后来在2011年,他们获得了诺贝奖。宇宙加速膨胀的结果已经被科学家广泛接受。

而如果膨胀的速度快于光速(空间是不受光速限制的),那我们将永远看到不那些光。

而且通过计算,我们会发现,我们可以观测的宇宙只有930亿光年,而这个尺度之外的世界的光,我们是无法看到的。因为它们所在的空间的退行速度比光速还要快,所以,它们根本无法到达我们这里。

而在可观测宇宙内,恒星所发出的光到底地球也是需要时间的,而且数量也是有限的,这还不足以填补整个天空,因此天空看起来不是亮的。


钟铭聊科学


宇宙中数以万亿的恒星,为什么太空中还是暗的?

太空一片漆黑这在根本不需要跑到近地轨道上才会发现,因为我们的夜空面对的就是一片无垠的太空,除了星星点点的恒星以外,似乎再也看不到一丝光亮,但事实上听说银河系中就有数千亿颗恒星,而整个宇宙则有数万亿个星系,有数不清的光源,按理来说宇宙应该是一片通明才是,那么为什么还是黑咕隆咚呢?

大家都只到银河是怎么拍出来的,没有数十秒的曝光我们根本看不到如此明亮的银河,所以对于肉眼来说夜空还真的是黑的!

一、光能被看见吗?

这不是废话嘛,光都看不见那不是瞎子吗?但事实上的情况是,假如在一个纯净的空间内,方向性光源射出一道光线,只要这道光线没有落入你的眼底,那么很抱歉你还真看不到这束光!那为什么在白天阳光下如此明亮的感觉呢?难道是错觉不成?

1.物体反射光线

我们肉眼视物的原理就是物体反射的光线进入到了眼底视网膜,转换的电信号经过脑补后出现了物体的形状、颜色与距离等判断!

2.大气悬浮颗粒反射以及散射

空无一物的天空其实充满了大气以及悬浮颗粒以及气溶胶等物质,这些颗粒反射了阳光让我们看到了天看,而散射则让天空呈现蓝色!

说到这里就明白太空是黑色的真正原因了,因为太空中并没有足够的微粒反射阳光,因此我们看不到光线经过太空!但事实上太空还是会被发现的,比如:

比如大家熟悉的马头星云就是太空中的星云尘埃反射恒星的光线所致(当然也有部分是受恒星激发的发光)!

二、既然宇宙中有无数的恒星,那么我们的夜晚为什么还是黑的?

前文我们解释了夜空为什么是黑的,下面我们试图来解释下夜晚为什么是黑的,其实很简单,因为宇宙太大了,无数的恒星面对一个更大的无穷空间时候无法雨露均沾,这就是根本原因,就像太阳这颗在天空中看起来视星等超过-26.74等的恒星,但它在十秒差(32.616光年)距外看起来就只有4.83等,那么它在与比邻星中间的2光年处看起来是几等星呢?

大概视星等就是-1.232等,这个亮度甚至还不如金星的视星等-3.3~-4.4!请问您可以用金星的光芒看书吗?而太阳与最近的比邻星之间的距离还比银河系中恒星的平均距离更近一些,当然银河系与仙女星系之间的距离达到了254万光年,中间恒星就更稀疏了,如何泽被苍生?

稀稀拉拉就几个星系,实在是照顾不了如此庞大的宇宙!


星辰大海路上的种花家


为什么太空是漆黑一片?在1823年同样的问题出现在德国天文学家奥伯斯的脑海中,并由此引发奥伯斯佯谬。

奥伯斯佯谬

在宇宙大爆炸模型之前,人们认为宇宙是处于恒稳态的,宇宙的空间大小是固定不变状态,但是这种静态宇宙模型产生了一个问题,如果宇宙处于稳恒态而且范围是无限的,则夜晚应该是光亮而不是黑暗的,这就是奥伯斯佯谬。

奥伯斯佯谬的解释

关于奥伯斯佯谬的解释,奥伯斯本人最初认为是由于宇宙中无数的星体与尘埃阻挡和吸收了恒星的光线,所以太空是黑暗的,但是这个假设很快就被推翻了,因为假如静态宇宙模型正确,根据能量守恒定律可以推测出,遮挡恒星光线的星体和尘埃迟早会被加热到极高的温度,但是事实显然不是这样。

随着宇宙大爆炸模型的提出,奥伯斯佯谬有了较为科学的解释,主要体现在两方面:

一、宇宙的年龄是有限的且处于加速膨胀状态

我们仰望星空就是在回顾宇宙的历史,宇宙诞生距今约138亿年,在宇宙诞生之初,经历了暴涨阶段,明亮的宇宙随着空间的超光速暴涨而逐渐暗淡,时至今日,在可观测宇宙之外,空间依然处于急速的膨胀状态,那里恒星发出的光线永远也无法抵挡我们所处的空间,同理,空间的膨胀效应使光子永远也无法洒满整个宇宙。

二、红移

在可观测宇宙之内,依然有大量的恒星,但是它们依然无法照亮太空,这是因为虽然可观测宇宙体积较小,但是依然处于膨胀状态。这种空间膨胀的效应有一个特点,就是导致所有的恒星都逐渐远离,而且距离越远远离的速度就越快。由远离恒星发出的光线会受到多普勒效应的影响,其光线波长会变长,所有波长的光线都像红外波长方向移动,如果整个合成光波段的光线全部变长红外波长,那么在我们看来太空就是漆黑一片了。

如果在银河系或者太阳系之内呢?为什么依然是黑色的?我认为这一点可以用常识解答了,银河系范围很大,恒星之间的距离非常远,这就造成远处恒星的光强会产生很大的衰减。如果是太阳系之内呢?其实我们之所以可以看到明亮的天空,是因为天空中有许多悬浮的微粒,它们反射光线到我们眼中,而在太空环境中,缺少反射光线的物质,这就造成没有可见光进入我们眼睛,所以是漆黑一片。

为什么太空漆黑一片

综上所述,我认为宇宙膨胀、红移效应是宇宙黑暗的原因,而恒星距离远,缺少散射物质是星系内黑暗的原因。

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漫步的小豆子


其实这个问题,早在19世纪就有人提出过,例如在1820年的时候,德国天文学家奥伯斯就曾仔细思考过这个问题,奥伯斯认为既然宇宙中存在着数以万亿的恒星,这些恒星的光子应该早就布满了整个宇宙,所以按理来说宇宙应该像白昼一样光明,而非如今天这样黑暗。

那么这个问题目前有这么几种解释,第一个是宇宙的年龄是有限的,科学家们认为光的传播速度是有限的,而宇宙的空间范围却是无限的,那么让速度有限的光,去穿越无限空间的宇宙,这本身就是不可能的,所以宇宙的背景之所以是黑的,是因为宇宙的范围太大,导致远方的光还未传播过来。

另外一个解释是红移,我们都知道光是一种电磁波,而电磁波涵盖的范围极为的广泛,包括可见光,紫外线,红外线,Y射线等,那么由于宇宙的剧烈膨胀,导致一些天体发出的光,早就红移到一些宇宙微波的波长范围了,这些宇宙微波如果不用仪器进行观测,实际上根本看不见。

最后还有一种假设,有一些研究者认为,我们这个宇宙并非是透明的,宇宙的空间当中充斥着大量的气体,尘埃以及各种物质,当光线遇到这些物质的时候,就会被它们吸收,所以宇宙的背景才漆黑一片,但这个说法似乎并不靠谱,因为当物质吸收了光子之后,会加热物质并重新释放出光子,所以就我个人来看,我还是倾向于第二种解释......


种植恒星


太空中漆黑一片,就像一片无尽的能够吞噬一切的黑暗深渊。

太空中繁星点点,那为什么太空还是看起来很黑呢?

这是因为,相较于广阔无际的黑暗太空,恒星还是太少。就拿太阳系来说,距离我们最近的恒星达4.2光年之遥。

在这样的太空尺度上,太阳这样的黄矮星简直毫不起眼。甚至在奥尔特星云看太阳就和别的星星没有二致了。

无数别的恒星也只是一个小光点,遥远的距离将它们的光芒都埋葬在了茫茫太空中。只有偶尔的爆发能够向宇宙宣示它们的辉煌。

太空中接近真空,恒星发出的光芒只能沿直线传播。如果恒星周围有一片气体尘埃能够反射恒星的光芒,太空也不至于那么黑暗。

果真如此的话,我们就只能够看到太阳周围的气体反射的太阳光。

虽然我们看到的太空不再黑暗,但是远处恒星的光芒都被自己的周围的气体遮挡,我们将很难看到别的恒星。

地球的的天空因为大气散射阳光而显得很湛蓝,但是因为大气的遮挡,我们只能看到夜空中的少数恒星。

如果地球表面变成了真空,那么我们看到的天空应该是纯黑色的,要比现在更加空明澄澈,繁星点点,熠熠生辉,就像镶嵌在黑色大理石上的钻石。

所以,太空并不是漆黑一片,太空也不是真正的真空。如果我们的眼睛能够看到辐射的话,我们会发现太空中时时处处都有各种辐射在舞蹈。色彩斑斓,令人目眩。


仰望星空俯瞰世界


对新物理《宇宙物理体系》基本概念的归纳:

1,物质是宇宙间一切有形实体存在。

2,能量是物质弹性力变化的反映。是一切无形感觉存在。

3,力是物质间相互作用。

4,惯性是物质具有保持原始状态的性质。

5,物质受到作用力时,它会臆想把这个作用力弹回去,这种性质叫弹性。

6,宇宙空间由物质组成,物质具有弹性,宇宙空间即弹性空间网。任何星球,物体,物质,粒子在宇宙空间弹性网中皆会受到弹性网的一种力,这种力叫弹性力。

7,质量是物质的含量。用静止时重量表示。

8,重力是流体对物体的斥力。

9,作用于人眼的能量,让人眼看到物体,这种能量叫光。

10,时间是人表达过去,现在,将来顺序的物理量。

11,空间是人表达前后,左右,上下顺序的物理量。

12,物理量是对物体状态描述的量。

13,物质性质是对物质规律的反映。

14,规律是稳定的变化。

15,科学是人类对世界认识的简单化,通俗化,逻辑性,规律性。

16,磁是磁铁内部粒子振动辐射的能量。

17,导线或导体把物质辐射的能量引导出来,这种引导出来的能量叫电。

18,信息是传递过来的感觉。

19,感觉是人对外界的反映。

20,生命是自主能量运行的物质体。

21,受力分析是物质之间相互作用的受力分析。

22,外力是物体运动的原因。打破物体平衡的力叫外力。

23,物体振动能量传播到人耳,人耳有反映,这种能量叫声。


天山我才


这个问题早在几百年前就有天文学家提出来过,比较著名的是奥伯斯佯谬,在1823年由德国天文学家奥伯斯提出:如果宇宙是无限且稳态的,且含有大量的恒星,那么就不应该有白天和黑夜之分。

地球绕太阳公转形成一年四季分明,地球自转形成白天黑夜,既然宇宙中存在大量的恒星,那么它们发射出的光线无论经过多么漫长的时间,最终被都将到达地球,那意味着我们视线所及都该是光不应该有黑夜。


这个奥伯斯悖论的基点是宇宙是稳态的,这种宇宙模型一直影响着科学家们并且根深蒂固。即使爱因斯坦也未能免俗,在1915年爱因斯坦提出广义相对论以后,曾用广义相对论场方程研究宇宙模型,最终得出了动态的宇宙模型。但是受稳态宇宙模型影响爱因斯坦在自己的场方程中加入了宇宙常数,来调整得出的结论。

直到1929年哈勃发现宇宙红移现象并提出哈勃定律宇宙的膨胀模型才开始逐渐被人接受,爱因斯坦甚至亲自去哈勃工作的地方观看宇宙红移现象,并声称宇宙常数是自己“一生中最大的错误”。

太空中是暗的有几种原因:

首先来说宇宙是膨胀的并且在加速膨胀,距离我们越远的星系远离的速度就将越快,宇宙的膨胀速度是超光速的,有些光线将永远都到达不了地球;

银河系中含有数千亿颗恒星,而类似于银河系的星系至少有数万亿个,这意味着宇宙中含有大量的恒星。但是宇宙尺度又是非常大的,目前可观测宇宙直径930亿光年,不可观测宇宙直径至少23万亿光年,距离我们过远的恒星发出的光最终到达地球之上已经不是可见光了,举个简单的例子一盏灯可以轻松使一个小黑屋变得明亮,但是放在一个大广场上就难以点亮整个广场;


人类的眼睛只能看到固定波段的电磁波,如果人类的眼睛可以看到全波段,那么感官上应该会非常不一样,即使黑夜中也能看到其他波段的光“亮如白昼”,不能怪夜太黑只怪人眼太“瞎”。



科学黑洞


其实以万亿来衡量恒星我感觉都有一些少了!宇宙当中的天体多到数之不尽,在整个已知宇宙当中,基本上每一处空间都拥有独立的天地,但是天体与天体之间也是有空隙的,不可能严丝合缝的靠在一起,就拿银河系和仙女座星云做比较,两者都有各自的运行轨迹,如果靠在一起的话,就会引起星系碰撞,但是即使是碰撞,银河系当中大多数的恒星也不会发生实质性的改变,因为相比之下恒星太渺小了!这也同样衬托出了宇宙的宽广。


我们眼中的暗只是通过人眼的主观感觉,在收集可见光后产生的一种物理现象,我不知道你们是怎么理解的,我认为光也是一种能量,人类的肉眼只是能捕捉到一些简单的能量罢了,而在宇宙当中能量是非常杂乱的,除了光能以外,还有无数种能量的表现形式存在,所以说太空当中的暗只能代表人类眼中的暗,并且光速相对于人类而言是最快的速度,但是放到宇宙的话,我相信它可能并不是最快的速度表达形式,因为光速在宇宙当中的时间间隔太大了,动不动就是成百上千年,这么慢的传播速度!宇宙当中的可见光自然而然也就少了。


总结:宇宙的宽广超越了人类的认知,感兴趣的朋友可以查一查相关资料,现在人类所预知的所有关于太空的理论,只能作为推测,并不能肯定!包括物质的表达形式,也只是相对于人类而言来说的,宇宙实在是太过于神秘了,对于我们这种等级的文明来说,它无法理解!

以上观点均为小编个人理解,仅供参考!(——欢迎感兴趣的小伙伴在评论区留下自己的看法)


诸葛半仙儿


人体内的细胞,看人体内是光明的,还是黑暗的?


手机用户3881665293



虽然宇宙中的恒星数亿万亿,而宇宙中的空间也是非常大的,不仅如此最重要的是光并不是一直存在。宇宙中到处都有吸光的物质尘埃,光撞到这些尘埃上面就会被这些尘埃吸收掉。如果宇宙中没有吸光的物质话,光就可以自由的在宇宙中游荡,那时候宇宙中会变的很亮很亮。



还有一种说法就是光散的原因,这也和人类的进化生命系统基因构造有关。为什么猫的眼睛在夜晚会发光,会在黑夜看清物体,我们人却做不到这一点。而在我们用聚光仪器看黑夜的时候,黑夜里的物体也是很明亮的。

如果我们一直像老鼠一样生活在暗处,靠一点微弱到几乎没有的光来生活几年,突然来到光明的地方,我们的眼前将会是一片白。你将会感觉到有各种的光源飞到你的眼睛里。其实并不是宇宙是暗的,是我们的生活发生和进化为我们定义了光的强度。


我们在夜晚看到很多地方都是黑的,那是因为黑色的地方的星星距离我们太远光信号都很弱,因此都被光源较强的星星给屏蔽了 。


就像我们白天看不到星星一样,而明亮的太阳使我们的眼睛无法直视。因此我们只能看蓝蓝的天空,我们发现天空上就只有一个亮点,其他地方都是蓝色的。为什么天空是蓝色而不都是亮的?只有一个地方——“太阳”是亮的呢?(个人浅见,欢迎评论!)

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