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黑夜为什么是黑色的?

2017-07-31

探索科学 2017年7期
关键词:夜空恒星黑夜

黑夜为什么是黑色的?

大家都见过夜空吧?城市里的夜空,看不到几颗星星,但是在野外天气好的时候,你只要抬头,就能看到满天的繁星,那个场景真的是美极了,白天是根本看不到的。

人类自古习惯了星空的美丽,以至于没有去想过一个眼皮子底下的问题:为什么黑夜是黑色的呢?

也许有人会说,这个“问题”不是问题啊!白天天上有太阳,所以很明亮,而夜里没有太阳,所以天上黑乎乎的也正常。然而这真的正常吗?两百年前一位德国的天文学家奥博斯(1758——1840年)提出了一个很有逻辑的质问。

奥博斯认为,宇宙广阔,浩无边际,而且从任何方向看过去,都有大量的恒星。按照光学原理,恒星离地球越远,到达地球的光越少,恒星随着距离的增大而变暗。如果宇宙真的无限大,恒星无限多,只要距离足够远,恒星数量越来越多,乃至无穷无尽,到达地球的光线总数也会无穷无尽。按照这个逻辑,夜里没有太阳,但是光线无穷,从地球上看也应该一片光明才对。

这个逻辑看似合理,但是不符合现实,究竟错在哪里了呢?答案是:或许宇宙真的无垠,恒星真的无限多,奈何宇宙的历史也是有限的,光在有限的时间里只能走有限的距离。宇宙只有137亿年的历史,只有137亿光年内的恒星的光能够到达地球,这个范围内的恒星数量是有限的。

我们看到的黑夜依然是黑色的,这和宇宙无垠的概念不冲突,同时也说明了另一个问题,那就是宇宙的历史还不够长。

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