| 天人地 | 2024-03-09 14:18 |
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”。 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。  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？  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。  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。  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。  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。  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。  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。  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！  |
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