世上無難事888

在地球上黑暗的感受還不太明顯，畢竟我們有一半時間是白天，無論你抬頭仰望哪裡都是一片光明，但是一旦你進入太空，這種感受就會非常強烈，感受到的是渺小、是孤獨、看到的是無邊的黑暗。

所謂的黑色就是沒有光源發出來，或者是其實有光，只是沒有進入觀測者的眼睛，有點天文學背景知識的讀者會知道答案當然是第二種，那麼我們為什麼看不到的光呢？

早在1823年德國天文學家奧伯斯也提出了類似的問題，被稱為奧伯斯佯謬，他認為既然宇宙是無限的，恆星是均勻的，那麼夜空就不該是黑色的，而應該被照的一篇光明的，因為總有管線能照亮地球，為什麼卻不是這樣呢？

圖釋：奧伯斯佯謬，想象宇宙是亮的

天文學家給出了兩種主流解釋：宇宙年齡有限和宇宙紅移。

1、宇宙年齡是有限的。

這個可以這麼理解，宇宙中的確有著無數的恆星（太陽僅僅是一顆普通的恆星），恆星在不斷的發光，但是光速是有限的，有限的時間、有限的光速，想要整個宇宙就是不可能的，所以觀測到宇宙不可能是一片光明。

況且宇宙的膨脹速度是大於光速的，宇宙的年齡是137億年，也就是我們追溯的最早也就能觀測到137億年前的宇宙，但由於宇宙的膨脹，我們已經觀測到了470億光年遠的位置，而且宇宙目前還在如吹氣球一般的多點膨脹下去，所以有限的光速和有限的宇宙年齡是無法照亮整個宇宙的。圖釋：哈勃定律，可用來推算遙遠星系的距離

2、宇宙學紅移

宇宙學紅移是一個天文學中的概念 ，就是當光源距離在移動，且不斷地遠離觀測者時，觀測者觀察到的電磁波譜波長就會變長，頻率就會變，而不再是原來的頻率和波長，當波長大於紅色波段時，人類肉眼就無法觀測到了，這種現象就稱為紅移，和經典物理中的多普勒現象有類比性。

圖釋：目前通過儀器已經觀測到宇宙微波背景輻射，可以看到在人類可觀測的範圍內幾乎全部是存在光源的（當然有些可能是反射光）。

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核先生科普

首先，宇宙是包括所有的有形與無形的客觀事物，其本身不存在黑或白的問題。只能說宇宙空間中可產生或反射可見光的客觀實體佔據空間的比例很小，因此，大部分無產生或反射可見光物質的宇宙空間是沒有可見光或是黑的！

其次，從人類目前掌握的光的產生與反射知識可知：只有溫度合適的物質才能產生或反射可見光。而溫度較低的物質，特別是溫度低於30K的物質是基本上不參與可見光波段的相互作用的，即使是其吸收可見光波段的電磁波也會轉換成頻率很低的不可見光或稱其為熱輻射。如下表所示：

上表很清楚的表明：太陽邊緣溫度低於30K的物質基本上不能產生可見光波段的輻射。那麼，佔宇宙空間絕大部分的恆星間或星系間廣大空域因遠離恆星而溫度會遠低於30K。因此，無論是否有可見光經過其空間位置，均不會產生反射，只會被部分轉換成不可見的低頻輻射或直接透射。這就是無發光體空域為漆黑空間的原因所在。

再者，目前人們發現：地球上各個方向上均可接收到類似於2.7K的黑體輻射，且各個方向強度基本相等，被稱作宇宙微波背景輻射。從上表可以看出：2.7K黑體輻射峰值頻率對應的輻射強度小於太陽同頻率輻射的強度三個數量級以上。那為什麼會出現各個方向輻射強度基本相同，而不是朝太陽的方向強度最強呢？只有一種可能性：實測的2.7K宇宙微波背景輻射強度遠大於太陽同頻率輻射強度。當然宇宙本身不存在邊界，當然也就不存在邊界反射宇宙大爆炸時產生的輻射。這種強的低溫輻射應該是由宇宙空間中基本均勻分佈的大量不可見的低溫物質產生的輻射。由此可見：宇宙空間並非真空，應該是存在數量巨大的超低溫物質，且其平均溫度接近2.7K左右。這很可能就是目前正在尋找的所謂暗物質，即暗物質可能只是正常物質，只是它們的平均溫度很低，以至於不能與可見光發生相互作用而不能被人們觀測到！

有興趣進一步瞭解相關情況的朋友，可能與本人以下文章的討論。

彭曉韜

太空為什麼是黑的？太空什麼時候白過？

地球上的白天晴朗的天空藍瑩瑩的，這是太空本來的色彩嗎？不是，這只是太陽光遇到大氣層上空的電離粒子散射的光線。而夜晚，太陽被地球背面擋住後，太空露出了本來的面目，只有微弱的星光穿越遙遠的距離映入眼簾，而太空背景依然黑得讓人窒息。

光是原子內部運動的電子激發的，不同的原子激發的光子波長不同，形成了光譜。

人眼只有看到光芒才能感覺到顏色。這是因為光線在人眼的視網膜上，遇到了視覺細胞，從而形成了對顏色的感觀。人眼可感知的光譜叫可見光譜，紅橙黃綠藍靛紫，七彩世界，這是人所熟知的繽紛色彩。

有可見光譜也有不可見光譜，不可見光譜如紅外線，人眼看不到，但能感覺到。

太空中那麼多星辰的光線射來，為何人眼還是覺得太空是黑的呢？因為太空太廣闊了，星辰太遙遠了，光線到達地球已經十分微弱，就算是可見光譜，人眼也難以分辨，只有藉助高倍望遠鏡🔭，才能辨識深空星雲的顏色，例如哈勃望遠鏡，通過它，我們才知曉太空的壯麗：雄偉的鷹狀星雲，絢爛的獵戶星雲，神秘的馬頭星雲……

奇點那些事

這是個非常深刻的問題，與「宇宙是否有邊界」、「宇宙暴漲理論」有深刻的聯繫。

我們想象一個簡單的情形：我們假設宇宙中天體的分佈是均勻的——這裡均勻是從很大的尺度上來說的。

這是一個非常自然的假設，因為這隱含了空間平移對稱的假設。不過我們先看看這樣的假設會引出怎樣的結論：

如果可觀測宇宙無窮大，那麼夜空就會亮如白晝。為什麼是這樣的呢？其實我們可以做一道數學題：天體所貢獻的亮度是與距離的平方成反比的。而如果我們把不用距離上的亮度貢獻疊加在一起，數學上叫「積分」，那麼就會發現，亮度會趨向於無窮大！

這當然是不對的，因為夜空確實幾乎是黑色的。這裡的問題在哪裡呢？在於我們假設可見的宇宙是無窮大的。

所以，我們可以從這裡推斷，可見的宇宙是有限的。這有很多理論，有的理論認為，宇宙有一個確然的邊界；有的理論則認為，宇宙本身是沒有邊界的，但由於膨脹的作用，在大尺度上，空間膨脹的速度會超過光速，這樣，太遠的天體其實是不可見的，這樣，可見的宇宙就是有限的了。後者的理論不需要在現有理論上做出新的假設，所以夜空為什麼是黑的，是可以在現有理論框架下解釋的。

章彥博

答案其實並不複雜。

宇宙空間本身不發光，而相對於宇宙空間的尺度開說，恆星的數量並不足夠多，也不足夠亮，不足以照亮整個宇宙。

正如夜晚漆黑舞廳裡的各種氛圍燈，它們都亮著，但舞廳內整體上還是黑乎乎一片。

同時，恆星發射出來的光，是呈球面向四面八方擴散傳播的。

距離越遠，光的散射範圍就越大，單位路徑上的通光量就越少，單位面積上能接收到的流明就越低。

於是，真的能穿過以光年為單位衡量的距離到達地球的可見光其實很少，能被人眼接收到的，更是少得可憐。

所以，我們夜晚仰望星空，若是運氣好看到了繁星點點，那我們看到的實際上就是恆星發射出來的可見光，只是那些光不足夠多，甚至漫天繁星都不足以照亮地球的黑夜。

恆星光強會因傳播距離而迅速衰減，別說是光年以上的距離，就算是在我們太陽系內部，恆星光強衰減的現象就已經十分明顯了——參見太陽系行星能夠接受到的太陽光強，僅僅只是到火星，太陽光強都已經衰弱了很多，以至於火星表面平均溫度遠低於地球，等到了冥王星，其白天的表面溫度更是已經低到了-220°以下……

相對於光年級別的距離來說，太陽到冥王星的距離其實非常短，大概只相當於0.00062光年……可以想象一下，等太陽光真傳播到幾光年甚至是上百億光年外的地方的時候，又得衰減成什麼樣子？假設那個地方也存在一個地球，我們連冥王星的白天都溫暖不了的太陽，能照亮那顆行星上的夜晚嗎？答案顯然是否！如果那個地球上也有智慧生命，我們的太陽在他們看來大概不過也就是一顆小得有點可憐的恆星而已吧？夜幕之上一顆比沙粒還小的亮點……

還有一個原因是——光其實是很容易“消失”的。

參見用強光電筒照射純黑材料的實驗。那個實驗很有名，網上很容易找到視頻。實驗內容是外國人發明製造了一種世界上最黑的材料，能吸收99%以上的光線，於是強光電筒射出來的光照到那種材料上幾乎沒有反射，在人看來就好像光徹底消失了一般。因為人眼接收不到反射出來的光線，所以不管強光電筒的光線有多強，純黑依然還是純黑。

這裡想說明的一點是——實際上任何物體都是可以吸收光的，即便是一面反射率極高的鏡子，也沒可能做到100%的反射，光一定會有折損。

宇宙空間雖然看起來十分空曠，但也絕不是空無一物。以光年為單位來考察，宇宙空間內實際上是遍佈塵埃、星雲、各種大小行星、分子團，甚至還有各種可能吸收光子的粒子。在足夠遠的距離下，遙遠恆星發射出來的光當然會受到這些物質的影響，導致衰減，甚至是完全消失。這就進一步減少了能到達地球、能被人類觀測到的光。

這一點在實際的天文觀測上其實早有應用。比如以遙遠的恆星發射過來的光（包括可見光與不可見光）為背景參照，觀測其光線強弱的細微週期變化，以此便可以確認那顆恆星周圍是否有行星存在，甚至可以做到很精確的確定行星的體積大小、與恆星間的距離、甚至是分析出行星的主要構成成分！

接著再說宇宙空間、比如說兩顆或者多顆恆星之間為什麼是黑的。

實際上，無論光線強弱，我們的宇宙內都是充滿了各種可見光與不可見光的。只是無論那種光，都必須得要傳播到地球這個方向來，被人類的肉眼或者儀器接收到，我們才能看得到。完全沒有、或者幾乎沒有光傳來的位置，在我們看來就只能是一團漆黑了。

宇宙廣袤，地球實在是太過於渺小，人類的肉眼、人類製造的各種設備能夠接看到的、接收到的光也實在是太少。這才是我們看到的宇宙是一團漆黑的真正原因所在！

魚丸君的日常

宇宙是黑色黑暗的！首先是人類從宏觀的角度屏蔽了發光體恆星而言的。

在整個宇宙中，最大的範圍還是空間，其次是行星的數量多，再者是發光體恆星的質量大，至於衛星之數量人類無法統計而知，有可能最多。例如太陽系中的木星土星圈上的衛星之多。

關於人類定義的白矮星到紅矮星等都是恆星上了歲數而老化了的現象。形成中子星的，在下認為是大多數是行星老化的基率現象可能性較大一些。還有黑洞現象的出現，說明大宇宙現象比較複雜……

在下認識宇宙是革命性的！這便是宇宙的陰陽論斷：宇宙空間本質是黑暗的呈陰性，正因為有了發光體恆星等，那麼，陽性就相對存在了。這便是宇宙的陰陽論述，所謂陰陽，有可能是陰先於陽之說。

宇宙從微觀上看，淡漠乾坤先生之說，宇宙最基本的粒子是量子及激活的量子即光子組成的，在下不反對所論之說！這是從宏觀的宇宙追索到微觀世界上看問題的。但是，在下要補充的是暗物質與暗能量問題之說，這就是關乎到整個宇宙的起源問題，並非什麼奇點大爆炸產生的，此論荒謬，之說過早。

言而有誤，是因人類之維度不夠，科學家們的維度只停留於3.5度左右，欲過4點很難突破！是故人類探討宇宙現象，總是夾雜著政治色素，例如神鬼的不認可！

為什麼有此一說，原因是本人撞見過鬼一次，與鬼活生生的打過交道，說明鬼在地球上的存在！見他本身的能耐比人類本身的能耐高出多了。他的速度之快且穿牆無阻，發氣場迷糊人的大腦，及變化之快，是人類想象難信的，只有見過鬼的人才知道他的厲害了！說明鬼的維度比我們人類高出了許多。

宇宙空間本來是一遍漆黑之說是肯定的！淡漠乾坤先生之說，量子是最基本的粒子在下並不反對，關鍵是激活量子間碰撞發光成光子的能量從何而來？宇宙為什麼是黒暗的？這便是暗物質及暗能量之存在而起了作用。至於暗物質能否捕捉到，有可能還是人類的維度有限，有待將來人類的維度提升，科學性的提高再說而已！

7445079911642鄭越元

奧伯斯是德國天文學家，他在1823年專門從科學角度提出這個問題——如果宇宙無限大，裡面的星星無限多，光照時間無限長，夜幕上應該都是發光的星星，一點空隙都沒有，夜晚應該和白天一樣亮才對。為什麼事實並不是這樣呢？

其次，銀河系中的恆星有百分之七十是紅矮星。它們的體積和質量都不到太陽的一半，發光呈紅色，光線闇弱。所有紅矮星都由天文望遠鏡發現，憑肉眼一顆都看不到，但它們卻是恆星的主流。銀河系外恆星哪些種類尚不得而知，但用肉眼一個都看不到，在這個問題上可以忽略不計。所以，天體發光能力有限，也是宇宙為黑色的原因。

再次，星際間有很多消光物質，以星雲為主，它們遮住了其中很大一部分光。比如銀河系中心是個緻密亮核，如果沒有消光物質隔在中間的話，它在夜裡應該和滿月一樣亮。但在夜裡卻看不到它，就是被很多暗星雲擋住了。

還有，夜之所以黑是因為有紅移，這要到二十世紀才被觀測到。

當天體朝著我們運動時，它的波長變短，頻率變高，顏色就會變藍。如果遠離我們，就會變紅。然而天文觀測表明，遙遠的天體都在紅移，這說明宇宙本身在膨脹，這樣一來，遙遠星體發出的光就不斷從可見光變成紅外線、再變成微波，也就是朝著我們肉眼看不到的方面變化。但是在射電望遠鏡裡還能看到它們。

最後，宇宙間恆星的壽命有限，越大越亮的恆星如藍巨星，壽命才幾千萬年。很早就爆發為新星或者超新星，然後轉化成白矮星或中子星，我們就看不到了。

汀南

地球上之所以白天很亮，是因為大氣層的散射，漫射，才看上去亮亮的。宇宙空間裡沒有大氣，所以就看不到亮的。

　　宇宙並不是一直存在的，宇宙也不是靜態的，而且我們也只能看到有限距離範圍內的恆星和星系，因此，我們所能看到的光線也是有限的。

　　另外也有說法稱這是人類大腦處理的結果。

　　人類的眼睛接受到各種光信號，在人類眼睛的可視範圍內的光就是可見光，大腦再將眼睛接收到的信號處理並形成圖像，這些圖像就是我們所看到的世界。

而大腦對於在人眼感光度以下的環境的處理就是黑色，光線越少就越暗，但不代表環境中不存在可見光而是低到人眼的感知度以下所以就無法看見就是一片漆黑。

　　宇宙中能夠發射可見光的物體很少，相對於宇宙廣袤的空間來說，這些光線分散到四處，很簡單的就降低到人眼可感知程度之下。

　　還有要看到東西還有一個前提條件，那就是該物體發出的光必須進入眼睛。

如果該物體的光沒有進入你的眼睛那你就看不見它，你是不可能看到一個物體除了向你眼睛之外其它方向發出的光的，你也許說你看到過光柱。

　　但是在真空極少這些微粒環境下就不會出現這種現象，也就是說真空乾淨的環境裡即使有亮度強大無比的光線存在，只要它不進入你的眼睛，那你的眼前依舊是一片漆黑，而宇宙環境與真空無塵的環境是比較類似的。

　　因為地球的公轉，以及光源的遠近都是造成人是否能看到光的一個重要原因。

　　或許宇宙並不是很暗的，其實有很多光源。有的光源過遠，傳過來，一部分分給遮擋行星和宇宙塵埃，一部分被大氣檔住，一部分被近光源遮蓋視覺效果減弱。

追夢少年301

宇宙肯定不是黑色的。我們從光的色彩原理來說明。

如下圖，白光經過三稜鏡後，分解成可見的紅橙黃綠青蘭紫七彩光，從紅光到紫光，光波的波長減少，頻率增加。人的眼睛接收到光線，轉換傳寄給大腦的電信號，才有能看到的顏色。當一個物體不發射或反射光線時，認為這個物體顏色是黑色的。黑色的程度與反射光線的數量有關。

人通常講的宇宙定義是地球大氣層以外的總稱，他是由各種天體，天體之間的物質及黑洞組成。

天體有如太陽，銀河系。這些天體是可以發射或是反射光線的。因為，其物質特性，反射或發身的光線呈現不同的顏色。太陽光為白色的光。地球大氣在傳播光線的過程中，對波長較小的籃色光線進行了散射，因此，雨後的天空是藍色的。同樣的原理，在霧霾的空氣散射黃光，讓天空看起來灰黃色。下圖是沒有空氣汙染的晴朗天空照片。（圖片來自百度搜索）

天體之間是由暗物質組成。這些物質即不發出光線，也不反射光線，但是可以讓光線通過。因此，人們不能直接觀測到。現代天文學通過天體的運動、引力透鏡效應、宇宙的大尺度結構的形成、微波背景輻射等觀測結果表明暗物質可能大量存在於星系、星團及宇宙中。因此，暗物質無法確定其顏色。但是，人們觀測時，認為他是黑色的。下圖中，亮的是天體，天體之充滿了暗物質。

黑洞是現代廣義相對論中，宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大，使得視界內的逃逸速度大於光速。因此，沒有光線可以從它反射或發射出來。因此，我們也認為他是黑色的。下圖中是黑洞的假想圖，第二個圖片多見於科幻片，因為引力場的存在，光線在經過黑洞時轉彎了。

總之，宇宙的顏色不是黑色那麼簡單。

摘葉飛花