太空中有恆星萬萬億顆,為什麼整個宇宙還是漆黑一片呢?

2020-12-28 科學新視界

因為有了太陽的照射,我們地球才有了白天。可以說每一顆恆星都是一顆巨大的燈泡,照亮著屬於它周圍的無盡空間。但是你思考過這樣一個問題嗎?我們的銀河中有數千億顆恆星,可觀測宇宙中有萬萬億顆的恆星,這些恆星無時無刻都在散發著耀眼的光芒,為什麼整個宇宙的基調還是漆黑一片呢?

早在1823年的時候,德國天文學家奧博斯就提出過關於太空是漆黑的理論。

奧博斯指出,假如我們的宇宙是恆穩無限的,並且均勻分布著大量的恆星,那麼地球上的我們無論從什麼方向望向宇宙,這些恆星的光芒都會達到地球被我們看到。這意味著恆星和恆星之間將不會有黑暗的區域,整個宇宙都應該是明亮一片,沒有任何黑暗存在,地球上也應該不會有黑夜,應該24小時都是一片光明。

很明顯,奧博斯的想法是錯的,因為地球上確實有黑夜白天之分,因此這個想法也被稱為奧博斯佯謬。

之所以這個想法被稱為佯謬,這是被當時的科學理論所限制的。當時人類的觀測水平和理論水平都很低,當時的天文學界普遍認為我們的宇宙是靜態的,這個思想一直被認為是正確的,就連愛因斯坦在研究相對論的時候也建立了「靜態宇宙模型」。這個靜態宇宙模型認為,我們這個宇宙是一個「有界無邊的靜態彎曲封閉體」。

直到1929年,人類才開始真正意識到這個模型可能是完全錯誤的。這一年,著名天文學家埃德溫·哈勃通過大量的天文觀測發現,遙遠的星系都存在著紅移現象。紅移現象意味著所有的星系都在不斷地遠離我們,不僅如此,星系遠離我們的速度與星系與我們之間的距離成正比,這說明星系距離我們越遠,它退離我們的速度就越快。

根據這個現象,哈勃總結出了哈勃定律。哈勃定律告訴我們,我們的宇宙並不是靜態的,它是一個不斷膨脹的動態宇宙,這也成為了宇宙大爆炸理論的一個重要依據。這個理論告訴我們,我們的宇宙是在大約138億年前由一個奇點發生大爆炸產生的。

從此,天文學家乃至整個科學界徹底放棄了原有的靜態宇宙模型,開始重新計算省視我們的宇宙。基於這個理論,我們的宇宙一定有一個開端,這說明在有限的年齡和紅移下,我們一定不能看到宇宙的全部。

宇宙的膨脹會讓一顆顆「光源」不斷地遠離我們,這意味著在可觀測宇宙的範圍以外,光線永遠也到達不了我們的所在之處。舉個例子,我們在黑暗的房間裡點燃一盞燈,整個房間就被照亮了,但是當這個房間可以無限膨脹下去的時候,就算有千千萬萬盞燈,也不可能照亮整個房間了。

因此這也是為什麼我們的宇宙有萬萬億顆明亮的恆星,但是整個太空確是一片漆黑的原因。

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