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夜空为何如此黑暗?

2018-12-22 环球解密

想过夜空为什么如此黑暗吗?布法罗大学(University at Buffalo)的宇宙学家Will Kinney在瑞典斯德哥尔摩大学(Stockholm University)访问期间与大众科学网(popsci.com)的Charlie Wood饶有兴致地聊起了这个问题,谈了他的见解。

其实这个问题是经典的奥伯斯佯谬(Olbers’ Paradox),又称黑夜佯谬,由德国天文学家奥伯斯于1823年提出,认为如果宇宙是稳恒态而且是无限的,则地球上的夜空应该是光亮的。因为如果这个宇宙中有无数平均分布的发光星体,则无论望向天上哪一位置都应该见到一颗星体,星与星之间不应有黑暗的位置,夜间整个天都会是光亮的。

然而黑夜一直是黑的。这个事实说明,这些星星不是一直都在那里的。

就像人和车一样,光也有速度,也需要一定时间才能抵达很远的地方。当我们收到远方朋友寄来的贺卡时,我们得到了他们上周所做的事情的信息,而不是我们在阅读贺卡时他们的所思所想。同样,当我们抬头看到闪烁的星光,我们收到的已经是很久很久以前它们的状态。哪怕每日见到的太阳,也都是8分钟之前太阳发出的光芒。

当我们把望远镜对向太阳系以外越远的地方,得到的信息就是越久远以前的。在我们太阳系之外最近的恒星发来的光线,大约需要4年时间才能抵达地球;人类肉眼能看到的最远的恒星发出的光是距今4000年之前发出的。

天文学家研究毗邻仙女座(Andromeda),他们看到的信息是250万年以前的事儿了。如果那里明天发生灾难被摧毁,人类得250万年以后才会发现。

因此Kinney认为,如果用这个宇宙有个起点这样的概念,就可以解释为什么夜空是黑暗的这个问题了。

很多天文学家是“大爆炸”理论的支持者,认为宇宙原来是一小点,某个时刻开始像气球一样胀起来。如果我们能够看得足够远,应该有可能看到最起点那个时候宇宙的样子。“你会看到完全没有星星,在某个地方突然完全没有任何星星了。”Kinney说。

天文学家把那个时期称为“宇宙黑暗时代”,那个时候,宇宙应该是一片黑暗。一些恒星刚开始燃烧,发出的光还被厚厚的氢气雾包裹着,让现在最先进的望远镜都很难看到。

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的天文物理学家Katie Mack也支持这样的解释。

她解释说,当我们仰望星空时,看到黑暗的部分是远古时期宇宙的样子,宇宙不是一直就有这么多星星的。“没有足够的光线填补空缺。”Mack说。

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