宇宙中数以万亿的恒星,为什么太空中还是暗的?

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在我们所观测到的直径约930亿光年的宇宙中,是均匀且各向同性的。也就是说,从我们地球的任何角度观测到的宇宙都是一样的。

图:可观测宇宙

2012年9月25日,NASA公布了一张哈勃望远镜拍摄到的宇宙照片。这是哈勃望远镜对着天炉座方向的一个极小区域进行了长达200万秒曝光得到的结果。这张照片也被称为哈勃极深空。

图:曝光区域与满月的比较

图:哈勃极深空

这张哈勃极深空的照片里,每一个亮点就是一个包含着上千亿颗恒星的星系,这张照片里的星系多达数千个。经推测,目前的可观测宇宙中,星系的数量大约有2000亿个。它们的投影布满了我们的天空。

如果这些恒星是永恒存在着的,宇宙是静止的,那么我们的夜空将是一片光明,与白昼无异。这就是德国天文学家奥伯斯提出的问题。他在19世纪20年代提出,如果宇宙是稳恒态且是无限的,宇宙中无数的恒星将会把整个天空照亮,但夜晚为什么是黑的呢?这个问题被称为奥伯斯佯谬。

这个问题直到哈勃发现了宇宙是在膨胀中的、宇宙的年龄是有限的后,才得到解决。奥伯斯佯谬也成为了宇宙大爆炸的重要证据之一。

正是因为我们宇宙的年龄和空间是有限的,使得恒星的数量也是有限的,它也会不断的产生和消亡;宇宙在不断的膨胀,这使得星系之间的距离不断被拉大,甚至由于空间膨胀的速度超过了光速,使得足够远恒星(可观测宇宙之外的恒星)的光芒永远也到达不了地球。这些因素就导致了我们的夜空是黑的。

这也说明了,如果宇宙是永恒、恒定且无限的,无数的恒星将会把整个宇宙加热到炙热发光的程度,这样的宇宙是不可能产生生物的。


讲科学堂


先砸答案吧:宇宙实在是太大了,而且还在变得更大(膨胀)之中。

我们可以想象一下,如果我们在一间黑暗的房间里点燃一根蜡烛,那么这个房间的每个角落会瞬间充满烛光。

如果把这个蜡烛拿到黑暗的室内篮球场里,那么远处的角落就几乎无法被照亮。

如果我们把这个蜡烛移动到一个更大的足球场里,我们在看台上,也是很难分辨出球场中心烛光的微弱亮度。

让我们再来了解一下宇宙的尺度。

1、我们的地球平均直径为12742千米,不过是宇宙中的一粒尘埃。

2、地月距离38万千米,在这个直径为76万千米的地月空间中,光穿过需要2.53秒。

3、火星轨道,1.35个天文单位,光穿越这个立方体需要13分钟。

4、冥王星轨道,120个天文单位,光穿越这个立方体需要17个小时。

5、太阳系的边缘奥尔特星云,12000天文单位或0.19光年,光穿越这个立方体需要70天。

6、太阳系到半人马α,120W天文单位或20光年,这个立方体的体积为8K立方光年。在这个位置上,如果我们的太阳是一颗苹果那么大,那么这个立方体就比地球还大。立方体中恒星数量17颗。

7、太阳到人马臂或者是猎虎星云,立方体宽度2000光年,立方体体积80亿立方光年。立方体中恒星数量约200W颗。

8、太阳系到小麦哲伦云,立方体宽度20万光年,体积8000W亿立方光年,约1万亿颗恒星。

9、银河系到M81,立方体宽度2000W光年,体积80W亿亿立方光年,恒星数量约10W亿颗。

10、本星系群到大熊座1,立方体宽度20亿光年,立方体中星系的数量约1亿个,超星系团之间的平均距离3亿光年。

11、已知的宇宙,星系数量约1000亿个、恒星总数约50万亿亿颗,正在继续膨胀,也许永远膨胀下去。

总结前面的介绍我们可以看出:宇宙之所以黑暗,并不是恒星本身的问题,也不是来自外界的干扰,而是因为宇宙实在是太大了,而且还在继续膨胀,恒星之间的距离越来越远,光线自然也就越来越稀疏,这就导致我们看到的宇宙背景是黑色的。


郭哥论道



拥有数以万亿计恒星的太空依旧一片漆黑,这个问题早在1823年就被德国天文学家奥博斯提出了,因为当时物理学家们心中的宇宙还是一个稳恒态的无限宇宙,因此奥博斯指出在静止均匀且无限的宇宙中由于每道视线都会终结在一颗恒星上,所以宇宙应该是一片明亮没有任何黑暗的,地球的夜空也应该像白天一样明亮才对。

奥博斯的这个想法被称为奥博斯佯谬,之所以称之为“佯谬”就是因为这个想法本身就不成熟,因为在当时的科学界所有人都相信宇宙是静态的,甚至连后来的爱因斯坦都相信过静态宇宙论。

但埃德温.哈勃的研究成果证明我们的宇宙是一个不断膨胀的动态宇宙,如此一来宇宙有限的年龄和红移就证明了我们看不到宇宙的全部,并且宇宙膨胀会让光源越来越远离我们。

在目前930亿光年直径的可观测宇宙中天文学家上万个星系,在普通人眼里漆黑一片的太空一旦用哈勃望远镜长时间曝光后就会呈现出一大群璀璨的星系,所以说宇宙黑暗的背景只是表象,只要用超级望远镜长时间曝光就能看到黑暗天区深处的灿烂星系。



在哈勃望远镜升空几十年拍摄的哈勃深场以及哈勃超深场还有哈勃极深场就是通过对肉眼看起来一片漆黑的天区进行长时间曝光得到的。


宇宙探索未解之迷


只要当下你的天空是明亮的就好。珍惜,现在我们还有一份儿明亮的天空,真的很美啊。

任何光辉都是有限度的,即使比太阳明亮一万亿倍,那也是一个限度。宇宙大面积还是黑夜。

夜嘿嘿,夜的黑也是一种明亮。谁说夜的黑没有能量?而且能量巨大。当然,你得需要一个量子开关或量子电线接通暗物质,如果你具备了这个能量,你会发现,黑暗才是最大的能量场。、

闪亮根本不是目的。

黑暗就是黑金遍地。

只不过是我们还没有掌握这个密码而已。

一切有相的物质都是肤浅的,即使宇宙巨大无比,也是肤浅,对于暗物质,冰山一角,九牛一毛。

暗物质,无限广大,无限深邃。

佛说,当你了解了生命的真相,回归了本性,你会明白,什么是宇宙。你到底是谁?生命是什么构成的?回归本真,溯本求源,真正的源头原来在这里。

让我们一起来了解生命的真相。这个比了解宇宙的真相容易。

宇宙的真相,我们所看到的就是一个有相的假象。一切有为法都是梦幻泡影。


东北向前


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


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


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


这个问题最早是开普勒于1610年提出过,后来夏西亚科斯于十八世纪也提到过,最终在1823年德国天文学家奥伯斯正式提出了这个假设,1826年又做了修正,形成了我们今天看到的奥伯斯佯谬。

奥伯斯佯谬的描述为:若宇宙是稳恒态而且无限的,则晚上应该是光亮而不是黑暗的。

这个假设提出后,在当时也引发了对宇宙认知的争论,因为当时还没有大爆炸的学说,更不知道宇宙空间的膨胀。因此,这个问题困扰了人们很久,也提出了很多种假设,来解释这种现象,但多数假设都很难自圆其说。

其实,这个问题也间接说明了宇宙不是静态的,与今天的宇宙学理论基本相符,在一个动态的空间中,同时这个空间又是有限的(可观测宇宙为930亿光年直径),因此,宇宙背景是不可能被星光照亮的。

宇宙空间对比这亿万恒星来说,实在是大了太多太多,在这么大的空间中,这些恒星的能量实在是无法相比较,因此,宇宙还是黑暗的。

除非像奥伯斯佯谬中提到的那样,宇宙空间无限大,也就存在无限多的恒星,在经历无限的时间后,才有可能照亮整个宇宙。这三个条件缺一不可,而实际上,三个条件一个都不存在。


寒萧99



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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时间史


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”。



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