為什麼地球上有這麼多光?而外太空幾乎沒有光。你可能會認為地球繞著它的軸自轉,所以白天亮,晚上暗。這是部分原因,但比這更複雜。
其實這歸結於我們地球周圍獨特的大氣,它充滿了灰塵、氣體和水滴,它們都像小鏡子一樣反射陽光。當陽光撞上這些小顆粒時,它會擴散並產生不同的顏色,這就是為什麼我們在日出和日落時能看到藍天和那些壯觀的陰影。
在其他地方就完全不同了,如果你發現自己在沒有大氣層的月球上,天空將是黑色的。即使太陽照耀月球表面的時候,你也能看到星星。空間也是如此,它充滿了許多不同的氣體,但它沒有含有分子的大氣層來反射陽光。換句話說,空間是空的。這就是為什麼即使在陽光普照的時候,太空看起來也像一個黑色的空隙。如果有一天地球的大氣層消失了,就會像在太空或月球上一樣黑暗。
太陽並不是宇宙中唯一的恆星或光源,那麼為什麼其他的恆星在夜晚不會發出耀眼的光芒?
早在16世紀,一位名叫託馬斯·迪格斯的天文學家就研究過這個問題。迪格斯確信,宇宙沒有盡頭,其中的恆星無法計數。他試圖回答為什麼這些數不清的恆星為什麼不會發出耀眼的光芒,但失敗了。他的問題遠遠超前於他的時代,而且他沒有找到答案的工具。
19世紀初,德國天文學家威廉·奧爾伯斯提出,夜晚天空是一片漆黑的面紗,遮住了大部分的星星,這個想法後來也被證明是錯誤的。
恆星不僅要發光,而且要有巨大的能量加熱塵埃粒子,使它們自己發光。在這種情況下,夜空仍然是光明的。然而,每天傍晚日落後,天空都會變暗。那麼這個理論有什麼不好的呢?天空變暗是因為恆星不會永遠存在,它們是有限的。
現代望遠鏡可以向我們表明,光在大約100億年前就開始了它的地球之旅。望遠鏡的功能越強大,時間就越久遠。有一天,我們可能是通過研究它們之間的黑暗縫隙,將能夠看到在恆星出現之前就存在的東西。
讓我們來看看我們最近的太空鄰居比鄰星(proxima centauri),它實際上離我們只有4光年,但如果沒有望遠鏡,我們甚至無法在天空中看到它。事實是它比我們的太陽小7倍,而且它發出的光只有太陽亮度的1%。相比之下,我們自己的大太陽離地球只有9300萬英裡。所以我們的恆星更大、更近。
與地球的大氣層相比,太空可能是空的,但那裡有大量的氣體。它們四處移動,形成雲,充當一種面紗,隱藏了銀河中的大部分光線。這就是為什麼我們看不到我們星系中發生的一切。
事實證明,奧爾伯斯是對的,只遮光的面紗是用氣體而不是灰塵做的。該理論指出,宇宙誕生於138億年前的大爆炸。從那時起,一切都在遠離一切開始的地方。也就是說,宇宙在膨脹。它裡面的物體彼此越來越遠。隨著時間的推移,光源也移開並擴散,這意味著空間越來越暗。
黑色區域的數量正在增長。它們以自己的速度移動了數十億年。而我們的望遠鏡和衛星,卻無法注意到或跟蹤這種運動。
天文學家認為宇宙中的大部分物質是看不見的,在人眼看來就像黑色的虛空。我們看不到,因為我們這邊只限於可見光譜。但如果你記得電磁波譜,你就會知道可見光只是所有這些波長和頻率中的一小部分。無線電、微波、紅外線、紫外線、X射線和伽馬射線這些不在可見光譜內,但它們都存在於太空中,並能被現代望遠鏡記錄下來。